*AGC Corporation Automotive C 기술 사무실 개발 센터 기능 Asia G (Takahirotoono@agccom, yukiokimura@agccom)
** AGC Corporation Materials Fusion Research Institute (yasushikawamoto@agccom)

자동차 파노라마 지붕을위한 AGC의 로우 E 코팅 유리는 BEV 전용 고급 차량에 채택되었습니다 높은 열 절연 및 단열 특성을 갖는 로우 E 코팅 유리를 사용하면 파노라마 지붕의 열린 내부 환경을 편안한 내부 온도와 결합하고 햇빛을 폐지함으로써 신체의 체중 감소에 기여합니다 전통적인 파노라마 지붕이 빛을 포착하고 열린 내부 공간을 만들지 만, 태양열과 외부 공기에 취약하므로 내부를 편안하게 유지하기 위해 햇빛이 필요하며 열과 추위로부터 자유를 느끼지 못하게하는 도전이있었습니다⁽¹⁾우리가 최근에 개발 한 특별한 저온 코팅 기술은 고품질 및 고급 특성을 추구하는 고급 브랜드 자동차에 필요한 신뢰성 평가를 통과했으며 전례없는 열과 단열 성능을 달성함으로써 여름 더위와 겨울 추위의 문제를 크게 줄일 수있었습니다 그늘 설정을 활성화함으로써 차체의 무게를 줄이고 헤드 클리어런스 (탑승자가 좌석에 앉을 때 헤드 상단에서 천장까지의 거리)를 보장하는 데 기여합니다 또한, 우리는 또한 송수신 유형의 조합을 제공하여 전송 된 조명을 즉시 제어하고 차량 내부의 조명 환경을 조정하여 새로운 재미와 경험 가치를 제공합니다

자동차 파노라마 지붕을위한 AGC의 낮은 방사성 (Low -E) 코팅 유리는 독점적 인 고급 배터리 전기 자동차에 채택되었습니다 높은 열 차폐 및 열 절연 성능을 갖는 로우 E 코팅 유리를 사용하면 편안한 내부 온도가있는 열린 파노라마 객실 지붕을 제공하며 햇빛을 제거하여 차량의 무게를 줄이는 데 기여합니다 기존의 파노라마 지붕은 빛을 포착하고 열린 내부 공간을 달성하지만 태양열과 외부 공기에 취약합니다 즉, 그들은 객실을 편안하게 유지하기 위해 햇빛이 필요하며 열과 추위의 문제로 인해 개방성을 완전히 즐길 수는 없습니다 최근에 개발 된 자동차를위한 특수 저온 코팅 기술은 고품질 및 발전을 자극하는 고급 브랜드 차량에 필요한 신뢰성 평가를 제거했습니다 또한, 전례없는 열 차폐/단열 성능을 달성함으로써 여름 더위와 겨울 추위가 크게 억제되었습니다 또한, 그늘이없는 설정을 가능하게하면 차량 본체의 무게를 줄이고 헤드 클리어런스를 고정하는 데 기여합니다 (케이스가 좌석에 앉을 때 헤드 상단에서 천장까지의 거리) 더욱이, 송신 유형을 즉시 제어하고 전송 된 빛을 차량 내부의 조명 환경을 조정할 수있는 디밍 유형과의 조합이 준비되어 재미와 경험을 제공하고 편안함을 제공합니다

1 소개

자동차 용 지붕 유리는 얼마 동안 선택적인 장비로 설정되었습니다⁽²⁾그러나 비교적 작은 영역을 가진 개방/폐쇄 유형이 주류였습니다 그러나 최근의 글로벌 트렌드로그림 1에 표시된 것처럼 넓은 면적을 가진 파노라마 지붕이라고 불리는 유리 유형의 채택은 장착 속도를 증가시키고 있습니다 지붕을 유리질하는 장점은 자동차 내부에 개방성을 느끼고 유리 영역이 클수록 효과가 커집니다 이러한 개방성은 큰 가치로 인식되었으며, 이는 채용 확장의 요소입니다 반면에 파노라마 지붕은 빛을 통합하여 열린 내부 공간을 허용하지만 일반 지붕보다 햇빛과 외부 공기에 더 취약합니다 직사광선을 피하기 위해 그늘을 닫으십시오 그러나 자동차 내부에서 열이 쉽게 쌓이면 편안함을 유지하기 위해 에어컨에 의존해야합니다 또한 큰 그늘로 인한 무게 증가와 같은 새로운 도전이 발생합니다 CO₂방출되지 않는 에너지 효율적인 전기 자동차 (BEV)로의 전환 23792_23830 |⁽³⁾그러나이 BEV에서는 큰 그늘로 인한 무게가 증가하는 것이 범위에 영향을 미치며 배터리가 바닥 아래에 배치되어 헤드 클리어런스를 보장하는 데 어려움도 있습니다⁽¹⁾

그림 1 Lexus Rz의 낮은 E 코팅이있는 파노라마 지붕 유리⁽¹⁾

이 기사는 파노라마 지붕 유리의 확산과 BEV 로의 전환뿐만 아니라 이러한 문제를 해결하기 위해 개발 된 자동차 용 저에 대한 코팅 유리를 설명합니다

2 자동차를위한 로우 e 코팅 유리 소개

16가치 창출의 역사

Low-E는 저 방사성, 즉 저 ​​방사성을 나타냅니다 열 전달은 방사선, 전도 및 대류의 세 가지 형태로 발생합니다 이 중 방사선은 열을 전달하는 재료의 존재 또는 부재에 관계없이 전자기파에 의해 열이 전달되는 현상이며, 전도는 열이 물체를 통해 순차적으로 움직이는 현상이다 대류는 또한 가열 가스 나 액체가 움직일 때 흐름이 발생하여 열이 운반되는 현상입니다 이 중에서도 대부분의 열은 차로 흐르고 외부 공기의 열은 방사선으로 인해 발생하며, 낮은 E-E는 유리 표면의 방사율을 낮추어 차 안에 난열 전달을 감소시킬 수 있습니다

22 자동차를위한 로우 e 코트

로우 E 코트는 건축 목적으로 사용됩니다⁽⁴⁾아키텍처 응용 분야에서는 2 개의 유리 조각이 짝을 이루고, 아르곤과 같은 가스를 둘러싸는 유리 사이에 층이 제공되며, 낮은 E-E 코팅은 유리의 한쪽 측면의 가스 인클로저 층 (주로 은색)를 흡수합니다

반면에, 위에서 언급 한 헤드 클리어런스 및 중량 문제로 인해 자동차 응용 분야에서 이중 유리 유리를 사용할 수 없으므로 단일 유리의 내부 표면에 저 E-E 코팅을 적용해야합니다 다시 말해, 건물 적용을위한 LOW-E 코트와 달리 자동차 응용 분야를위한 Low-E 코트는 유리 표면에 코팅되므로 기계적 내구성, 화학 저항성 및 내후성이 필수적입니다 또한, 구축 용 응용 프로그램에 Low-E 코트에 사용되는은은 부식성이있는 재료이기 때문에 이러한 요구 사항을 충족 할 수 없으며 자동차 응용 프로그램을위한 Low-E 코트를위한 재료로 적합하지 않습니다 또한 자동차 유리는 신체를 따라 가공을 필요로하며 가공 중에 유리가 600 ° C를 초과하는 온도에 영향을받는 생산 공정을 겪을 필요가 있습니다 따라서, 우리는 주로 부식과 물리적 손상을 방지하기 위해 스퍼터링을 사용하는 ITO Low-E 코트를 개발했으며, 외부 부식 및 물리적 손상을 방지하는 내구성있는 탑 코트, 유리 표면으로부터 알칼리성 침전을 방지하는 장벽 층 및 색상 조정 층이 있습니다

23 자동차를위한 로우 e 코트 디자인

로우 E 코팅 필름 디자인의 경우 위의 생산 공정에 적응해야하며, 그 과정 후에는 코팅 필름으로부터 낮은 E 특성을 부여해야합니다 따라서, 기능 층인 ITO 재료는 성형 공정 동안 과열 후 낮은 E 성능을 나타내도록 설계되었으며 저산소증 상태에서 필름 품질을 제어하여 미리 형성된다 외부의 설계와 관련하여, 실리카와 같은 낮은 굴절률 층은 낮은 반사 특성 및 가시 광선 반사 색상을위한 조정 층으로서 ITO 층의 상부 및 하단 층에 사용된다 파란색 반사 색상을 달성하기 위해, 굴절률 및 흡수 속도와 같은 재료의 고유 한 필름 품질의 조합 외에도, 각 층의 필름 두께는 특성을 얻도록 설계되며, 이에 따라 낮은 방사도 및 낮은 반사율 특성이 달성된다 또한, 자동차 유리의 경우, 차량은 다층 필름의 각도 의존성을 고려하는 두께를 갖도록 설계되었으므로 승객은 청색 색상 시스템의 반사 성능을 손상시키지 않기 위해 낮은 발병 각도 (약 45 °)의 각도에서 볼 수 있습니다

한편, 내구성이 높은 무기 재료는 내구성을 향상시키는 데 사용되며, 유리 기판 확산으로부터의 알칼리성 장벽 층 (주로 티타니아)이 기능 층의 악화를 방지하는 데 사용된다 낮은 E 특성을 보여 주려면 자동차의 가장 바깥 쪽 표면에 저 E-E 코팅 필름을 설치해야하며 코팅 유리로서 기계적 내구성과 화학적 내구성을 향상시켜야합니다 따라서, 비교적 무거운 재료를 함유하는 실리카 층은 표면 층으로 사용된다 생산 공정 동안의 내구성과 관련하여, 불순물이 필름에 들어가는 것을 방지하기 위해, 코팅 필름에서 균열의 발생을 억제하고, 생산성을 향상시키고, 필름 형성 동안 낮은 진공 수준이 채택된다 또한, 필름 형성 동안 특성의 변화 및 필름 두께 분포의 영향을 줄이기 위해, 각 층의 필름 두께를 조정하고, 필름은 각 층의 필름 두께가 약간 변경 되더라도 안정적인 광학 특성을 달성하도록 설계되었다

24 파노라마 지붕을위한 로우 E 코팅 유리 구성

자동차 파노라마 지붕을위한 로우 E 코팅 유리는 낮은 E 성능 (유리에 의해 흡수 된 열로 인해 자동차 내부로의 재 방사선을 크게 줄임)과 자동차로 흐르는 태양 에너지를 최소화하는 열 차폐 성능으로 절연되었습니다그림 2열 전달, 열 반사, 흡수 및 재 해정에서 정상 지붕 유리와 낮은 E 코팅 지붕 유리의 차이를 보여주는 개략도 설명 다이어그램입니다 정상 지붕 유리 (RF)의 총 태양 전달 (TTS)^*1을 줄이기 위해, 짙은 회색 유리는 라미네이트 유리 구조를 형성하는 데 사용되지만 TTS는 약 40%입니다 한편, 낮은 E 코트가있는 RF에서는 진한 회색 유리가 내부 및 외부 표면 유리에 사용되며, 이는 낮은 E 코팅 유리의베이스 플레이트이며,이 두 유리는 짙은 회색 PVB (열 흡수 PVB를 사용한 중간 층)로 붙여 넣습니다 이 구성은 TTS를 약 20%로 줄입니다

*1 태양열 획득 속도 (TTS) : ISO 9050 : 2003에 정의 된 유리 단열재의 지표 이는 태양 방사선 에너지의 투과율을 말하며 낮은 값은 유리가 높은 절연 특성을 갖는다는 것을 의미합니다

그림 2 정상 및 Low-E 유리 버전의 차이

25 파노라마 지붕을위한 저 -E 코팅 유리의 제품 성능

파노라마 지붕을위한 Low-E 코트의 제품 성능으로서 더운 여름 태양 아래에서 야외 차량 테스트가 수행되었습니다 비교 목표는 일반 유리에 부착 된 그늘이있는 일반적인 RF 사양이며, 테스트 차량은 낮은 E 코팅 된 RF 사양입니다 실험 상황그림 3에 표시됩니다

그림 3 실험 상황

비교로, 우리는 차량 내부에 설치된 장갑 구 (가상 흑체 구체)를 사용하여 주변에서 열 방사선의 영향을 관찰했습니다 먼저, 일반적인 RF 그늘이 열린 것과 비교되었습니다 측정 조건은 다음과 같습니다 냉각 세트 25 ° C에서 측정은 10:01에 시작됩니다 → 냉각은 13:55에서 시작합니다 → 냉각은 14:56에 정지됩니다 결과는그림 4에 도시 된 바와 같이, 측정이 시작된 후 약 10 분 이내에 정상 RF와 저 -E 코팅 된 RF 사이에 10 ℃ 이상의 차이가 확인되었다 에어컨이 켜지면 온도는 약 10 분 만에 30 ° C 미만이며, 낮은 E 코팅 된 RF의 경우 25 ° C의 설정 온도와 비교할 때, 정상적인 RF의 경우 30 ° C 이하로 이동하는 데 약 30 분이 걸립니다

그림 4 그늘 개방 상태와 비교

다음으로, 정상적인 RF 그늘이 닫힌 상태에서 비교를 수행 하였다 측정 조건은 다음과 같습니다 8:27, 냉각 설정은 25 ° C이며 측정은 8:27에 시작하고 냉각은 13:36에 시작하고 냉각은 14:43에 정지됩니다 결과그림 5에 표시됩니다 결과적으로, 그늘 닫힌 상태에서 정상적인 RF 및 Low-E 코팅 된 RF는 비슷한 것으로 밝혀졌으며, 이로부터 낮은 E 코트를 사용하여 그늘을 폐지 할 수 있음을 확인했습니다

그림 5 그늘과 비교

또한 AGC의 Low-E 코트를 다른 회사의 제품과 비교그림 6AGC Low-E 코트는 낮은 방사율과 낮은 내부 반사율 (RV)의 특성을 갖는다 낮은 방사선과 외부 기온으로 인해 내부의 온도 상승을 감소시키고 겨울에는 내부 내부의 따뜻한 공기가 차량 실에서 탈출하기가 어렵습니다 또한, 내부 반사율 (RV)이 낮 으면 차량 내부에서 밖을 볼 때 전면 패널 및 기타 부품의 내부가 더 이상 반사되지 않아 제품 가치가 증가합니다 AGC의 Low-E 코트는 다른 회사의 제품보다 방사율이 낮고 내부 반사율이 낮아서 성능이 높은 이점을 제공합니다

그림 6 방사율 및 차량 내부 표면 반사 측면에서 다른 회사의 제품 비교

3 요약

자동차 파노라마 지붕을위한 저온 코팅 유리의 이러한 개발 및 상업화는 차량 내부의 개방성을 개선하고 BEV로 이동하는 것과 같은 Times의 트렌드를 충족시키는 기술로 많은 고객들에 의해 지원 될 것으로 예상되며, 채택을 더욱 확대 할 것으로 예상됩니다

또한,이 로우 -E 코팅 유리가 자동차의 다른 부분에 적용되면 여름과 겨울에 탑승자의 편안함을 유지하는 데 훨씬 더 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다 (이는 에너지 효율이 향상됨) AGC는 높은 멤브레인 설계 기능과 높은 생산 기술 기능을 활용하여 이러한 과제에 계속 도전하고 있으며 지속 가능하고 안전하며 편안한 이동성을 달성하기 위해 고 부가가치 제품의 개발을 촉진하고 있습니다

참조

1. AGC 뉴스 릴리스 /news/pdf/20220511pdf, 2022 년 5 월 11 일
2. Masaki Yuji, Inokuma Hisao 및 Miyasaka Seiichi "Wonderliter : 특수 코팅과 결합 된 대형 자동차 디밍 유리는 자동차의 안락함을 향상시키고 에너지를 절약하는 데 기여합니다" Asahi Glass Co, Ltd의 연구 보고서 = Asahi Glass Research Report 65 (2015) : 10-14
3. Kurokawa Fumiko "EV와 CO로 이동₂배출에 대한 고려 사항 "환경 공생 연구 11 (2018) : 25-36
4. Yaoita Kazuya "건축을위한 고성능 저급 유리 개발" Asahi Glass Co, Ltd의 연구 보고서 = Asahi Glass Research Report 65 (2015) : 2-4