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KR101447896B1 - 글레이징 - Google Patents

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KR101447896B1
KR101447896B1 KR1020087019457A KR20087019457A KR101447896B1 KR 101447896 B1 KR101447896 B1 KR 101447896B1 KR 1020087019457 A KR1020087019457 A KR 1020087019457A KR 20087019457 A KR20087019457 A KR 20087019457A KR 101447896 B1 KR101447896 B1 KR 101447896B1
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KR
South Korea
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glazing
glass ply
laminated
glass
intermediate layer
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애쉴리 카를 토르
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필킹톤 오토모티브 리미티드
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Publication date
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Abstract

내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이를 포함하며 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이 사이에 대체로 불투명한 중간층이 적층되어 있는 적층형 글레이징이 공개된다. 두께가 0.76 ㎜인 중간층이, 각각 두께가 2.1 ㎜이고 88% 보다 큰 LT(CIE 발광체 A)를 갖는 유리로 된 2개의 플라이 사이에 적층될 때, 생성된 글레이징은 40% 이하의 LT(CIE 발광체 A), 45% 이하의 TE(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5); 및 21 ℃에서 3000 내지 4000 Hz 범위에서 40 dB 이상의 음향 투과 손실을 갖는다.
자동차, 글레이징, 적층, 플라이, 유리. 흡음.

Description

글레이징{Glazing}
본 발명은 자동차 글레이징에 관한 것으로서, 특히 흡음성(sound absorption), 열 조절(thermal control) 및 광 조절(optical control) 성질들을 갖는 자동차 글레이징에 관한 것이다.
현대의 자동차 글레이징, 특히 적층형 자동차 글레이징은 통상적으로 자동차에서 유리창뿐만 아니라 더 많은 것을 제공하는데 사용된다. 글레이징은 보안 강화, 안전성 및 침입자 방지를 제공하는데 사용될 수 있으며, 차량 내부에서 도로 소음 및 엔진소음을 줄이기 위해 방음성(sound damping)을 가질 수 있으며; 차량내부의 온도를 조절하기 위한 열 조절, 눈부심을 줄이기 위한 광 조절, 또는 열 및 눈부심을 줄이기 위한 태양광 조절(solar control)을 제공할 수 있다. 그러한 보조 기능은 유리를 변경함으로써, 또는 특별한 타입의 중간층을 사용함으로써 제공될 수 있다.
글레이징의 보안 및 안전성을 높이기 위해, 필름이 단일 유리 플라이(ply of glass)의 표면에 부착될 수 있으며, 또는 중간층이 적층형 글레이징에 사용될 수 있다. 상기 필름 또는 중간층의 중요한 역할은 글레이징이 파손되는 경우 유리의 파편들을 함께 모아 두는데 있다. 또한 필름 또는 중간층은 기계적 강도를 어느 정도 제공한다. 착색된(tinted) 필름 또는 착색된 중간층은 또한 자동차로 들어오는 눈부심을 줄이는데 사용될 수 있으며, 또는 유리 플라이(ply) 자체가 착색되거나 칼라를 가질 수 있다. 적층형 글레이징에서, 방음 또는 차음(sound insulation)을 제공하는 중간층은 차량 내부에서 도로 소음 또는 엔진 소음을 줄이는데 사용될 수 있다. 열 조절, 광 조절 및/또는 태양광 조절을 제공하기 위해, 코팅들이 적어도 유리 플라이의 표면에 제공될 수 있다. 적층형 글레이징에서, 적층체 내부의 각각의 유리 플라이가 코팅될 수 있다. 사용된 코팅은 전기전도성이어서 여러가지 전자장치를 글레이징 내부에 또는 글레이징 표면에 배치할 수 있다.
이러한 여러 가지 기능들은 자동차 글레이징내에서 조합될 수 있다. 특히 지붕등(rooflight) 및 측면등에서, 차량 내부에서 외부 소음을 줄이기 위해 방음 또는 차음하고 동시에 열 및 태양광 조절 뿐만 아니라 눈부심 감소를 제공할 수 있는 것이 필요하다. 외부 소음을 줄이기 위하여, 착색된 유리의 두 플라이가 흡음 중간층과 함께 적층될 수 있다.
예를 들어, WO2005/115747호는 연하게 착색된 유리, 음향 중간층 및 저투과율 및 태양광 조절 코팅들로 조합된 것을 사용하여 자동차의 지붕에 사용하기 위한 적층형 글레이징 구조를 공개하고 있다. PVB 중간층은 대안으로 적외선 흡수성을 제공할 수 있다. 그러나, 글레이징의 모든 가시광선 투과율(LT)(CIE 발광체 A)은 여전히 비교적 높으며 46% 이상이다.
사용된 유리가 비교적 얇을 때(예를 들어 1.6 ㎜ 내지 4.0 ㎜ 두께), 즉 차량의 도어 또는 지붕에 사용될 정도로 충분한 기계적 강도를 유지하면서도 중량을 감소시키는데 바람직한 두께에서, LT를 감소시키기 위해, 두꺼운 착색은 추가의 열 조절 및 눈부심 감소를 제공하는데 필요할 수 있다.
진하게 착색된 유리는 투명한(clear) 또는 연하게 착색된 플로트(float) 유리보다 제조비용이 더 많이 든다. 진하게 착색된 유리는 통상 철 함량(Fe2O3로서 측정됨)이 1.2 wt% 보다 많은 것이다. 그 결과 2.1 ㎜ 두께에서 80%와 39% 사이의 LT(CIE 발광체 A)가 만들어진다. 연하게 착색된 유리는 2.1 ㎜ 유리 플라이에 대해 Fe2O3 함량이 1.2 wt% 이하인 것이다. 첨가된 철의 양이 많을수록 투명한 유리를 진하게 착색된 유리로 만드는 플로트 라인을 전환하는데 걸리는 시간이 더 길어진다. 이 때문에 진하게 착색된 유리가 거의 제조되지 않는다. 일단 제조되면, 유리는 최종 목적지로 운반되어 저장된다. 이것은 완성 글레이징을 만들기 위해 유리를 하나 또는 2개의 플로트 라인에서 여러 다른 나라로 운반하는 것을 포함한다. 추가의 처리 및/또는 개발 작업이 유리를 완성품으로 만드는데 필요할 수 있다. 이러한 모든 인자들은 비용을 증가시키는데 기여한다. 따라서, 음향 성질이 강화된 PVB 중간층과 관련시켜 상기 진하게 착색된 유리를 사용하여 다기능 글레이징이 제조될 수 있지만, 대량으로 시장에 내놓는 데에는 비용이 장애물이 되는 것 같다.
얇으면서(두께 2 ㎜ 이하) 진하게 착색된 자동차 글레이징의 비용을 상승시키는 다른 원인은 그러한 유리가 통상적으로 적층된 착색 지붕등 및 측면등에 사용된다는 것이다. 이러한 글레이징은 2 ㎜ 이하의 유리 두께가 표준대로 사용되는 윈드스크린을 위한 시장에 비하여 비교적 작은 시장을 형성한다. 지붕등 및 측면등 모두를 위한 윈드스크린 시장에 맞게 표준대로 제조된 연하게 착색된 얇은 유리를 사용할 수 있는 능력은, 고가의 진하게 착색된 유리의 많은 형식을 제조하거나 급격히 증가할 필요성이 줄어들거나 없어졌기 때문에, 커다란 이점이 될 것이다.
따라서 더욱 용이하게 이용할 수 있는 저렴한 유리를 사용하여, 차음, 열 조절 성질 및 태양광 조절 성질을 제공하는 다기능 글레이징을 제조할 필요성이 있다.
본 발명은 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이를 포함하며 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이 사이에 대체로 불투명한 중간층이 적층되어 있는 적층형 글레이징으로서, 두께가 0.76 ㎜ 인 중간층이, 유리 플라이 각각의 두께가 2.1 ㎜ 이고 88% 보다 큰 가시광선 투과율(LT)(CIE 발광체 A)를 갖는 2개의 유리 플라이 사이에 적층될 때 생성된 글레이징은 40% 이하의 LT(CIE 발광체 A); 45% 이하의 전달 에너지(TE)(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5); 및 21 ℃에서 3000 내지 4000 Hz 범위에서 40 dB 이상의 음향 투과 손실을 갖는 적층형 글레이징을 제공함으로써 상기 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 한다.
중간층에서 광학 성질, 열 조절 및 태양광 조절 성질들을 조합함으로써, 광범위하게 이용할 수 있는, 투명한 또는 연하게 착색된 유리로부터 다기능 글레이징을 형성할 수 있다. 이것은 제조원가, 보관비용 및 운반비용을 감소시킬 수 있으며, 종래에는 이용할 수 없었던 형상 및 코팅된 글레이징을 제조하도록 유리를 처리할 수 있다.
양호하게도, 중간층은 폴리비닐 부티랄(PVB) 중간층이다. 양호하게도, 중간층은 몸체 착색(body tint)된다. 중간층은 이중층 구조가 될 수 있으며, 또는 3중층 구조가 될 수도 있다. 후자의 경우에, 3중층 중 적어도 하나의 층은 몸체 착색될 수 있다.
글레이징은 다음의 범위들 L*: +20 내지 +60; a*: -1 내지 -18; 및 b*: -16 내지 +9 에서 2도의 관찰자 각도(2 degree observer angle)와, 발광체(illuminant) D65를 갖는 칼라박스(colour box) 전송률을 구비할 수 있다.
제1 유리 플라이와 제2 유리 플라이는 각각 Fe2O3 로서 측정될 때 0.15 wt% 이하의 철 함량을 갖는다.
대안으로서, 제1 유리 플라이와 제2 유리 플라이는 각각 Fe2O3 로서 측정될 때 0.5 wt% 내지 1.2 wt% 사이의 철 함량을 가질 수 있다. 이 경우에, 글레이징은 양호하게 35% 이하의 LT(CIE 발광체 A)와 35% 이하의 TE(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5)를 갖는다. 더 양호하게는, 글레이징은 10% 내지 30% 범위의 LT(CIE 발광체 A)를 갖는다. 또한 양호하게, 글레이징은 12% 내지 23% 범위의 LT(CIE 발광체 A)를 갖는다. 양호하게도, 또한 글레이징은 20% 이하의 TE(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5)를 갖는다. 더 양호하게는, 글레이징은 16% 이하의 TE(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5)를 갖는다.
저방사율 코팅이 내부 유리 플라이의 외부면에 제공될 수 있다. 태양광 조절 코팅이 외부 유리 플라이의 내부면에 제공될 수 있다. 상기 코팅은 전기전도성이 될 수 있다. 코팅이 전기전도성인 경우, 상기 코팅은 적어도 하나의 전기장치를 위한 기판으로서 사용될 수 있다.
양호하게, 내부 유리 플라이 및 외부플라이 각각은 1 ㎜ 내지 4 ㎜ 범위의 두께를 갖는다. 더 양호하게도, 내부 유리 플라이 및 외부 유리 플라이 중 적어도 하나는 적어도 1.4 ㎜의 두께를 가지며, 적층형 글레이징의 총 두께는 6.5 ㎜ 이하이다.
양호하게, 글레이징은 자동차 글레이징이고, 더 양호하게 지붕등 또는 측면등이다.
대안으로서, 내부 유리 플라이 및 외부 유리 플라이 각각은 1.6 ㎜ 내지 19 ㎜ 범위의 두께를 갖는다. 이 경우에, 글레이징은 건축물 글레이징이 될 수 있다.
양호하게, 중간층은 1 ㎜ 이하의 두께를 갖는다.
본 발명은 이제 첨부도면을 참고하여 실례를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 적층형 글레이징의 개략 단면도.
도 2는 주파수가 증가하는 과정에서 사람 음성 인식의 개략도.
도 3은 이중층 중간층의 개략 단면도.
도 4는 3중층 중간층의 개략 단면도.
도 5는 온라인 및 오프라인 코팅을 위한 여러 가지 장소를 도시하는 적층형 글레이징의 개략 단면도.
도 6은 다기능 적층형 글레이징의 제1실례의 개략 단면도.
도 7은 다기능 적층형 글레이징의 제2실례의 개략 단면도.
본 발명에서, 광학 조절 및 음향 감쇠(acoustic damping) 성질들이 적층형 글레이징에 사용하기 위한 단일 중간층과 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 도 1은 적층형 글레이징(1)의 단면을 도시한다. 글레이징(1)은 담금질된 유리의 내부 유리 플라이(2)와 담금질된 유리의 외부 유리 플라이(3)를 포함하고, 상기 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이 사이에 대체로 불투명한 PVB(폴리비닐 부티랄)가 적층되어 있다. 용어 "대체로 불투명한"은 중간층의 대부분의 면적이 몸체 착색 또는 표면 착색(surface tint)에 의하여 착색되어 있는 중간층을 설명하는데 사용된다. 착색은 글레이징을 통해 직접 투과되는 가시광선 투과율(LT) 및 전달된 에너지(TE) 모두를 감소시키는 역할을 한다. 중간층(4)은 차음 기능을 제공함으로써 글레이징(1)의 음향성질을 강화시키는 역할을 한다.
차음 기능은 음향감쇠의 한가지이며, 중간층(4)은 내부 유리 플라이(2)와 외부 유리 플라이(3) 사이에 적층되었을 때, 글레이징을 통해 전달되는 소음의 양을 감소시킨다. 흡음된 양은 DIN EN 20140 또는 ISO 140 에 따라 투과율 손실에 대해 측정될 수 있다. DIN EN 20140 에 따라 시험하기 위해, 글레이징은 소스실과 수신실 사이의 벽에서 120 cm ×150 cm 로 측정된 개구에 장착된다. 확성기가 50 Hz 내지 10000 Hz 주파수 범위에서 방출하고, 소스실과 수신실(수신실에서 감쇠를 위해 보정한다)에서의 소음 레벨의 차이가 각 주파수 밴드에서의 소음(sound reduction)이다. 시험의 세부는 독일, 10772 베를린에 소재하는 DIN Deutsches Institut fur Normung e.V.에서 구할 수 있다.
그러나, 투과율 손실 자체는 중간층의 음향성질 뿐만 아니라 글레이징의 질량 및 강도에 의존한다. 경량의 가요성 글레이징은 비교적 작은 투과율 손실을 가지는 반면에, 무겁고 더 강한 글레이징은 사용되는 동일한 중간층(4)에 대해 더 높은 투과율 손실을 가질 것이다. 이상적으로는, 투과율 손실이 사람 음성의 명료도(intelligibility)에 영향을 주는 주파수 부근에서 피크를 가져야 한다. 각각 두께 2.1 ㎜의 투명 유리로 된 두 플라이와, 두께 0.76 ㎜의 중간층(4)을 포함하는 글레이징에서는, 투과율 손실이 21℃에서 3000 내지 4000 Hz의 주파수 범위에서 40 dB 이상되는 것이 바람직하다. 실제 투과율 손실은 글레이징의 온도에 따라 변할 것이다. 그러나, 가이드로서, 본 발명에 따라 중간층과 함께 제조된 글레이징은 10℃와 23℃ 양쪽에서 (비음향) PVB를 포함한 글레이징과 비교할 때 음향성질에서 중대한 개선을 보여주고 있다.
도 2는 자동차내에서 사람 음성의 명료도에 관한 여러 가지 외부 차량 소음들 사이의 관계를 도시하고 있다. 도시된 치수는 단지 예를 든 것에 불과하다. 사람 음성은 대략 63 Hz와 8000 Hz 사이의 주파수 범위를 가진다. 그러나, 들은 말의 전체 명료도에 미치는 각 주파수의 기여도는 일정하지 않다. 예를 들어, 대략 63 Hz와 500 Hz 사이의 주파수들은 단지 말의 명료도의 5%를 차지한다. 대략 500 Hz와 1000 Hz 사이의 주파수들은 말의 명료도의 35%를 차지한다. 대략 1000 Hz와 8000 Hz 사이의 주파수들은 단지 음성의 힘의 5%를 차지하는 반면에 말의 명료도의 60% 를 차지한다.
또한 도 2는 승객이 감지할 수 있는 여러 가지 외부 차량 소음의 주파수를 도시한다. 이들 소음은 A: 거친 도로 소음; C: 타이어음; D: 엔진 및 부속품 소음; E: 바람소리; 및 F: 브레이크 소음을 포함한다. "부밍 소음(booming noise)" B는 도로에서 차량의 공진으로부터 발생한다. 도 2에서, 차량내에서 사람 음성의 명료도에 영향을 미치는 소음들은 대부분 타이어, 엔진 및 부속품 소음과 바람이다.
이러한 명료도는 글레이징의 필요한 음향 성능을 가리키는 지표를 부여하기 위해 양으로 표시될 수 있다. 명료도 지수는 음성 신호의 명료도의 척도이며, 전후관계없이 들을 때 청취자가 이해할 수 있는 어음 단위(speech unit)의 백분율로서 표현된다. 명료도 지수는 소음, 간섭 및 왜곡(distortion)에 의해 영향을 받는다. "양호(good)" 명료도 지수는 50%보다 큰 것이다. 우수한(excellent) 명료도 지수는 75%보다 큰 것이다. 명료도 지수는 특히 차량 엔진의 회전수에 대하여 글레이징의 음향 성능을 결정하는데 사용될 수 있다. 대부분의 디젤엔진 차량은 약 2500 순항 회전수를 가지며, 휘발유 엔진 차량은 약간 더 높은 약 3000의 순항 회전수를 가진다. 본 발명에 따라 중간층을 사용하여 제조된 글레이징의 명료도 지수는 1000 rpm(엔진 아이들)과 4500 rpm(안락한 순항 회전수의 상한치) 사이에서 "양호"(50% 초과)가 되어야 한다. 특히, 글레이징의 명료도 지수는 1000 rpm 내지 3500 rpm 범위에서 "우수"(75% 초과)가 되어야 한다.
중간층은 압출하기 전에 또는 압출 도중에 중간층을 형성하는데 사용된 PVB 로 액체 염료 또는 고체 안료를 합체함으로써 착색될 수 있다. 착색은 중간층 전체에 걸쳐 연장하거나 또는 표면에 집중될 수 있다. 후자의 경우에, 염료 또는 안료가 인쇄에 의해 완성된 PVB 중간층이 표면에 합체될 수 있다. 중간층 자체는 모노층, 이중층 또는 3중층 구조가 될 수 있다. 이중층 구조의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 착색이 음향 감쇠 성질을 갖는 PVB 층(32)과 함께 적층된 표준 PVB 층(31)에 합체될 수 있다. 대안으로서, 착색은 음향 감쇠 성질을 갖는 PVB 층(32)에 합체될 수 있다. 3중층 구조의 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 착색은 내부층(41)이나 또는 외부층들(42, 43) 중 하나 또는 모두에 포함될 수 있다. 양호하게는, 내부층(41)이 음향 감쇠 성질을 제공하는 것이다.
중간층의 착색은 중간층을 포함하는 글레이징의 열 조절, 태양광 및 광 조절 성질의 대부분에 책임이 있다. 양호하게, 중간층은 2.1 ㎜ 두께의 투명유리로 된 두 플라이(각각 CIE 발광체 A를 사용하여 측정하였을 때 88% 이상의 광 투과율 LT를 가짐) 사이에 배치될 때, 40% 이하의 LT(CIE 발광체 A를 사용하여 측정), 및 45% 이하의 TE(ISO9050:E(2003) 에어매스 1.5를 사용하여 측정하였을 때의 총 에너지 투과율)를 제공한다. 아래의 표 1에서, TSHT(총 태양열 전달율)는 ISO9050:E(2003) 에어매스 1.5에 따라 주어지고, 칼라박스 전달율은 발광체 D65를 사용하는 2도 관찰자에 따라 주어진다. 비교하기 위해, 0.76 ㎜ 두께의 음향 중간층이 적층된, 2.1 ㎜ 두께의 투명유리로 된 두 플라이(CIE 발광체 A, 88% 이상의 LT)를 갖는 글레이징 구조가 표 1의 마지막 라인에 포함되어 있다.
Figure 112008056915390-pct00001
표 1:본 발명에 의한 대표적인 적층형 글레이징 구조들
유리의 외부 플라이는 내측면에 적외선 반사 코팅을 포함한다.
유리의 내부 플라이는 외측면에 저방사율 코팅을 포함한다.
상기 표에서, 투명유리는 중량당 72.1% SiO2, 1.1% Al2O3, 13.5% Na2O, 0.6% KO2, 8.5% CaO, 3.9% MgO 및 0.2% SO3 를 포함하는 기본구성물과, 0.15 wt% 이하의 Fe2O3 함량을 가진다. 연한 녹색 유리는 2.1 ㎜에서 중량당, 71.7% SiO2, 1.1% Al2O3, 13.4% Na2O, 0.6% KO2, 8.5% CaO, 3.9% MgO 및 0.2% SO3 를 포함하는 기본구성물과, 약 0.6 wt% 의 Fe2O3 함량을 가진다. 진한 녹색 유리는 2.1 ㎜에서 중량당, 71.5% SiO2, 1.1% Al2O3, 13.4% Na2O, 0.6% KO2, 8.4% CaO, 3.9% MgO 및 0.2% SO3 를 포함하는 기본구성물과, 약 0.9 wt% 의 Fe2O3 함량을 가진다. 바람직하게는, 각각의 유리 플라이가 0.5와 1.2 wt% 의 Fe2O3 함량을 갖는 적층형 글레이징에 대해서, LT(CIE 발광체 A)가 10% 내지 30% 범위에 있는 것이 양호하고, 더 양호하게는 12% 내지 23% 범위에 있는 것이고, TE(ISO9050:E(2003) 에어매스 1.5)가 20% 이하, 더 양호하게는 16% 이하이다.
착색된 음향 중간층을 사용하는 중요한 이점은, 다기능 글레이징을 형성하기 위해 얇고 진하게 착색된 유리를 사용해야 한다는 제한을 회피할 수 있다는 점이다. 그러한 글레이징은 비교적 얇은(1 ㎜ 내지 4.0 ㎜ 두께) 투명유리로서 형성될 수 있으면서도 필요한 음향, 열 조절 및 태양광 조절 성질을 유지할 수 있다. 연하게 착색된 유리(1.2 wt% 의 Fe2O3 함량을 갖는 유리)를 사용함으로써, 고가의 유리를 플로트 지역에서 제조지역으로 먼거리 운반할 필요성이 감소되고, 그와 같이 연하게 착색된 유리는 더 용이하게 제조될 수 있으며 더 넓은 범위에서 구입할 수 있다. 또한 파손의 위험성이 (운반거리의 축소로 인하여) 감소되며, 따라서 완성된 글레이징의 비용이 전체적으로 감소된다.
특히, 중간층은 2개의 유리 플라이 사이에 적층될 수 있으며, 2개의 유리 플라이중 적어도 하나는 보조 기능을 제공하는 코팅을 가진다.
적절한 코팅은 저방사율 코팅, 전도성 코팅 및 태양광 조절 코팅을 포함한다. 저방사율 코팅은, 3 ㎜ 두께의 투명한 플로트 유리에 적용될 때, EN 12898(평면유리 제조업자의 유럽협회의 공개된 표준)에 따라 실제값을 측정하는 경우 0.05 내지 0.45 범위의 방사율을 갖는 코팅된 유리를 만드는 코팅이다. 두꺼운 코팅은 일반적으로 0.15와 0.2 사이의 방사율을 가지며, 한편 오프라인 코팅은 대체로 0.05 내지 0.1 사이의 방사율을 가진다. 비교하면, 코팅되지 않은 3 ㎜ 두께의 플로트 유리는 0.89의 방사율을 가진다.
두꺼운(또는 파이롤리틱(pylorytic)) 저방사율 코팅은 산화 금속, 양호하게는 투명한 전기전도성 산화물의 단일층을 포함할 수 있다. 주석, 아연, 인듐, 텅스텐 및 몰리브덴과 같은 금속들의 산화물은 산화금속층으로서 제공될 수 있다. 통상 코팅은 불소, 염소, 안티몬, 주석, 알루미늄, 탄탈룸, 니오븀, 인듐 또는 갈륨과 같은 추가의 도펀트를 포함하고, 예를 들어 불소도핑된 산화주석 또는 주석도핑된 산화인듐이 사용될 수도 있다. 그러한 코팅은 대체로 규소 또는 산질화규소(silicon oxynitride)와 같은 하부층(underlayer)을 구비한다. 하부층은 유리로부터 알칼리 금속 이온들의 이주를 제어하기 위해 및/또는 저방사율 층의 두께 변화로 인한 무지개빛의 반사색을 억제하기 위하여 배리어(barrier)로서 작용한다.
오프라인(통상 스퍼터링된) 저방사율 코팅은 통상, 적어도 하나의 금속층 또는 전기전도성 금속 혼합물층 및 유전층을 보통 포함하는 다중층 코팅 스택(stack)으로 이루어진다. 은, 금, 구리, 니켈 또는 크롬이 금속층으로서 사용될 수 있으며, 반면에 산화인듐, 산화안티몬 등이 전기전도성 혼합물로서 사용될 수 있다. 대표적인 다중층 스택은 규소, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 주석, 또는 아연의 산화물과 같은 유전층들 사이에 증착된 하나 또는 2개의 은층을 포함한다. 그러한 코팅의 개별 층들은 통상 두께가 수십 나노미터가 된다.
대표적인 태양광 조절 코팅은 은 또는 산화주석의 층들을 포함하고, 코팅된 유리를 통해 흡수된 열량을 제어한다. 태양광 조절 및 저방사율 코팅들은 또한 전기전도성이며, 방사율 및 열 전달에 대하여 유리에 기능성을 제공할 뿐만 아니라, LED, 센서 및 카메라와 같은 전기전도성 디바이스를 장착하기 위한 전기전도성 기판을 형성할 수 있다.
태양광 조절의 요소, 예를 들어 2층 은 코팅을 갖는 열반사성 코팅도 역시 사용될 수 있다. 통상적으로, 그러한 코팅에 의해 반사된 태양열은 ISO9050:E(2003) 에어매스 1.5에 따라 측정될 때 23% 보다 많다. 또한 금속성 열반사성 코팅도 전기전도성이며, 외부 유리 플라이가 투명 유리인 경우에 특히 유용하다.
도 5는 특별한 코팅이 증착될 수 있는 글레이징의 표면을 도시한다. 도 5에서, 적층형 글레이징(51)은 내부 유리 플라이(52), 외부 유리 플라이(53), 및 상기 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이 사이에 적층된 중간층(54)을 포함한다. 태양광 조절 코팅은 외부 유리 플라이(53)의 내부면(55)에 증착될 수 있다. 코팅은 온라인 또는 오프라인으로 증착될 수 있다. 상기 내부면은 여러 가지 전자부품을 위한 기판을 형성할 수 있다. 추가의 코팅이 내부 유리 플라이(52)의 외부면(56)에 증착될 수 있다. 이 코팅은 저방사율 코팅이다. 양 코팅은 전기전도성이며, 적어도 하나의 전기장치를 위한 기판으로서 사용될 수 있다. 태양광 조절 코팅은 양호하게 투명유리에 증착되며, 입사광이 코팅에서 효율적으로 반사되어야 하기 때문에 코팅이 착색된 유리와 함께 사용되는 일이 적다. 따라서, 본 발명의 착색된 음향 중간층을 갖는 적층형 글레이징의 외부플라이에 투명유리를 사용할 수 있다는 것은 종래 제품에 비하여 커다란 이점이 된다.
또한 외부 유리 플라이의 외부면(57)에 코팅, 예로서 자동세척(self-cleaning) 코팅을 제공할 수 있다. 자동세척 코팅은 친수성, 소수성 또는 초소수성(super-hydrophobic)(각각 30°이하, 약 80°이상, 및 약 120°이상의 접촉각을 가진다)을 가질 수 있다. 덧붙여, 코팅은 광활성을 나타낼 수 있으며, 더러운 또는 기타 유기 오염물이 있는 경우 코팅이 자외선에 노출될 때 구조적으로 열화되며 바로 물로 세척되어야 할 것이다. 친수성 코팅은 특히 건축 유리에서 알려져 있다. 본 발명의 글레이징 구조와 함께 사용하기에 적절한 자동세척 코팅은 영국내에서 필킹턴 피엘씨.(Pilkington plc.)로부터 구입할 수 있는 ActivTM 로서 알려져 있는 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 착색된 음향 중간층이 다기능 글레이징을 형성하도록 코팅된 유리 플라이와 결합될 수 있는 2개의 특별한 실례를 도시한다. 도 6은 내부 유리 플라이(61), 외부 유리 플라이(62), 및 상기 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이 사이에 적층된 착색 음향 중간층(63)을 포함하는 적층형 글레이징(60)의 개략 단면을 도시한다. 적외선 반사 코팅(64)은 이 실시예에서 이중층 금속 은 코팅이며, 외부 유리 플라이(62)의 내부면에 오프라인 코팅되었다(유리가 제조되었다면). 그러한 글레이징 구조는 보조 태양광 조절 성질을 제공한다. 도 7은 내부 유리 플라이(71), 외부 유리 플라이(72), 및 상기 내부플라이와 외부플라이 사이에 적층된 착색 음향 중간층(73)을 포함하는 적층형 글레이징(70)의 개략 단면을 도시한다. 외부 유리 플라이(72)는 예를 들어, 표준 자동차 라이트(0.6 wt% Fe2O3), 표준 자동차 진한 녹색 착색(0.9 wt% Fe2O3)을 가지거나 또는 진하게 착색된 유리(1.2 wt% Fe2O3 이상)가 될 수 있다. 내부 유리 플라이(71)는 투명하고, 내부플라이의 외부면에 온라인(유리의 제조 도중)으로 증착된 저방사율 코팅(74)을 가진다. 그러한 글레이징 구조는 강화된 열 성질을 제공한다. 내부 유리 플라이(71)가 투명한 것이 바람직하지만, 대안으로 표준 자동차 라이트(0.6 wt% Fe2O3), 진한 녹색 착색(0.9 wt% Fe2O3) 또는 진하게 착색된 유리(1.2 wt% Fe2O3 이상)가 될 수 있다.
그러한 글레이징을 형성하기 위해 투명 유리를 사용할 수 있는 추가의 이점은, 투명유리가 진하게 착색된 유리보다 더 용이하게 형성될 수 있다는 것이다. 일정형상의 적층형 글레이징, 예를 들어 복잡한 크로스 곡률(cross-curvature)을 갖는 글레이징을 형성하기 위해서, 글레이징을 형성하는 2개의 유리 플라이가 함께 배치되고, 구워지고, 플라이들이 적층하게 되는 구성으로 형성된다. 외부 유리 플라이는 태양광 반사를 향상시키기 위해 투명할 필요가 있다. 그러나, 내부 유리 플라이가 너무 많이 흡수하면 예를 들어 진하게 착색되면, 광학 피팅 왜곡(optical pitting distortion)이 발생할 수 있다. 그러한 문제는 본 발명에서는 내부 유리 플라이 및 외부플라이가 유사한 타입에 속하고 유사한 철 함량을 가지며 따라서 유사한 흡수율을 가지기 때문에, 발생하지 않는다.
용이하게 구입가능한 투명 또는 연하게 착색된 유리를 사용함으로써, 생산, 운반 및 보관 비용이 무겁게 착색된 유리와 비교할 때 크게 감소된다. 추가로, 연하게 착색된 유리의 사용에 입각하여 많은 자동차 글레이징 처리 및 개발이 계획되고 있다.
그러나, 필요하면 다르게 착색된 유리를 갖는 중간층을 사용할 수 있다. 한가지 상황으로서, 적어도 하나의 유리 플라이가 착색되는 경우 중간층 색상은 유리의 착색과 일치하였다. 특히, 중간층의 착색은 영국의 필킹턴 피엘씨. 로부터 구입할 수 있는 GALAXSEETM으로서 알려진 것과 같은 유리의 측정된 색과 빛 투과율에 맞추어질 수 있다. 상기 GALAXSEETM는 중량당, 71.1% SiO2, 1.1% Al2O3, 13.3% Na2O, 0.6% KO2, 8.4% CaO, 3.8% MgO 및 0.2% SO3 를 포함하는 기본구성물과, 중량당, 1.45% 전체 철(Fe2O3 로서 계산), 0.30% 산화 제1철(FeO로서 계산), 230ppm Co3O4, 210ppm NiO 및 19ppm Se를 포함하는 착색제 부분을 구비한다. 대안으로서, 중간층의 착색은 영국의 필킹턴 피엘씨. 로부터 구입할 수 있는 SUNDYM 435TM으로서 알려진 것과 같은 유리의 측정된 색과 빛 투과율에 맞추어질 수 있다. 상기 SUNDYM 435TM는 중량당, 71.0% SiO2, 1.1% Al2O3, 13.3% Na2O, 0.6% KO2, 8.4% CaO, 3.8% MgO 및 0.2% SO3 를 포함하는 기본 유리 구성물과, 중량당, 1.57% 전체 철(Fe2O3 로서 계산), 0.31% 산화 제1철(FeO로서 계산), 115ppm Co3O4, 0ppm NiO 및 5ppm Se를 포함하는 착색제 부분을 구비한다.
착색 음향 중간층을 합체한 적층형 글레이징은 자동차의 지붕등과 측면등에서 가장 유용하다. 그러나, 상기 중간층은, 글레이징의 눈에 보이는 영역에서 음향 성질을 갖는 투명한 PVB 중간층과, 차량에 장착될 때 눈부심을 감소시키기 위해 글레이징의 상단을 가로질러 연장하는 스트립에서의 착색 중간층을 포함하는, 윈드스크린에서의 쉐이드밴드(shade band)로서 사용될 수 있다. 대표적인 적층형 구조가 아래의 표 2에 나타나 있다.
Figure 112008056915390-pct00002
표2: 대표적인 적층형 글레이징 구조
자동차 글레이징을 위해, 글레이징 구조에 사용된 각 유리 플라이의 두께는 1 ㎜ 내지 4 ㎜의 범위에 있는 것이 바람직하다. 더 양호하게는, 내부 유리 플라이 및 외부플라이의 적어도 하나는 적어도 1.6 ㎜의 두께를 가지고, 글레이징의 전체 두께는 6.5 ㎜ 이하이다.
본 발명의 착색 음향 중간층을 합체한 적층형 글레이징은 또한 건축물 및 빌딩 분야에도 사용될 수 있다. 이 경우 글레이징을 형성하는데 사용된 유리 플라이는 자동차 글레이징에 사용된 것보다 더 두꺼우며, 예를 들어 1.6 ㎜ 내지 19 ㎜ 범위를 가질 수 있다.

Claims (26)

  1. 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이를 포함하며 상기 내부 유리 플라이와 상기 외부 유리 플라이 사이에 대체로 불투명한 중간층이 적층되어 있는 적층형 글레이징으로서,
    두께 0.76 ㎜인 중간층이, 유리 플라이 각각의 두께가 2.1 ㎜이고 88% 보다 큰 가시광선 투과율(LT)(CIE 발광체 A)을 갖는 2개의 유리 플라이 사이에 적층될 때 생성된 글레이징은
    40% 이하의 가시광선 투과율(LT)(CIE 발광체 A);
    45% 이하의 전달 에너지(TE)(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5); 및
    21 ℃에서 3000 내지 4000 Hz 범위에서 40 dB 이상의 음향 투과 손실을 가지고, 상기 중간층은 폴리비닐 부티랄(PVB) 중간층이고, 상기 중간층은 3중층 구조로 되어 있고,
    상기 3중층 중에서 적어도 하나의 층은 몸체 착색(body tinted)되고, 착색(tint)은 상기 중간층의 외부층들 중 하나 또는 모두에 포함되며 상기 중간층의 상기 외부층들 사이에 있는 내부층에는 포함되지 않는, 적층형 글레이징.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 다음의 범위들 L*: +20 내지 +60; a*: -1 내지 -18; 및 b*: -16 내지 +9 에서 2도의 관찰자 각도와, 발광체 D65를 갖는 칼라박스 전송률을 구비하는 적층형 글레이징.
  8. 제1항에 있어서, 상기 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이는 각각 Fe2O3 로서 측정될 때 0.15 wt% 이하의 철 함량을 갖는, 적층형 글레이징.
  9. 제1항에 있어서, 상기 내부 유리 플라이와 외부 유리 플라이는 각각 Fe2O3 로서 측정될 때 0.5 wt% 내지 1.2 wt% 사이의 철 함량을 갖는, 적층형 글레이징.
  10. 제8항에 있어서, 상기 글레이징은 35% 이하의 가시광선 투과율(LT)(CIE 발광체 A)와 35% 이하의 전달 에너지(TE)(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5)를 갖는, 적층형 글레이징.
  11. 제8항에 있어서, 상기 글레이징은 10% 내지 30% 범위의 가시광선 투과율(LT)(CIE 발광체 A)를 갖는, 적층형 글레이징.
  12. 제8항에 있어서, 상기 글레이징은 12% 내지 23% 범위의 가시광선 투과율(LT)(CIE 발광체 A)를 갖는, 적층형 글레이징.
  13. 제8항에 있어서, 상기 글레이징은 20% 이하의 전달 에너지(TE)(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5)를 갖는, 적층형 글레이징.
  14. 제8항에 있어서, 상기 글레이징은 16% 이하의 전달 에너지(TE)(ISO9050:E(2003), 에어매스 1.5)를 갖는, 적층형 글레이징.
  15. 제1항에 있어서, 상기 내부 유리 플라이의 외부면에 저방사율 코팅을 포함하는 적층형 글레이징.
  16. 제1항에 있어서, 상기 외부 유리 플라이의 내부면에 태양광 조절 코팅(solar control coating)을 포함하는 적층형 글레이징.
  17. 제15항에 있어서, 상기 코팅은 전기전도성인, 적층형 글레이징.
  18. 제17항에 있어서, 상기 코팅은 적어도 하나의 전기장치를 위한 기판으로서 사용되는, 적층형 글레이징.
  19. 제1항에 있어서, 상기 내부 유리 플라이 및 상기 외부 유리 플라이 각각은 1 ㎜ 내지 4 ㎜ 범위의 두께를 갖는, 적층형 글레이징.
  20. 제1항에 있어서, 상기 내부 유리 플라이 및 상기 외부 유리 플라이 중 적어도 하나는 적어도 1.4 ㎜의 두께를 가지며, 적층형 글레이징의 총 두께는 6.5 ㎜ 이하인, 적층형 글레이징.
  21. 제1항에 있어서, 상기 글레이징은 자동차 글레이징인, 적층형 글레이징.
  22. 제21항에 있어서, 상기 자동차 글레이징은 지붕등(rooflight) 또는 측면등 중 하나인, 적층형 글레이징.
  23. 제1항에 있어서, 상기 내부 유리 플라이 및 상기 외부 유리 플라이 각각은 1.6 ㎜ 내지 19 ㎜ 범위의 두께를 갖는, 적층형 글레이징.
  24. 제23항에 있어서, 상기 글레이징은 건축물 글레이징인, 적층형 글레이징.
  25. 제1항에 있어서, 상기 중간층은 1 ㎜ 이하의 두께를 갖는, 적층형 글레이징.
  26. 삭제
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