KR101145729B1 - 유리 조성물 - Google Patents

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Abstract

자원을 재활용하고, 물성이 우수한 유리 조성물이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 조성물은, SiO2 58 내지 75 중량%와, Al2O3 1 내지 5 중량%와, CaO 8 내지 10 중량%와, B2O3 0.1 내지 1 중량%와, MgO 0.01 내지 0.3 중량%와, BaO 0.01 내지 0.3 중량%와, 중정석 0.5 내지 0.8 중량%와, Na2O 10 내지 18중량%를 포함할 수 있다.

Description

유리 조성물{Glass composition}
본 발명은 용융성이 우수하고, 경제적인 용해 및 청징이 가능하며, 실투가 배제되고, 연화점의 변동이 적고, 화학적 내구성이 우수한 유리 조성물과, 회수된 폐 TFT LCD 파유리를 자원 재활용 목적으로 재 사용하는 방안 중, TFT LCD 조성 중 독성 성분을 제거한 유리 조성물에 관한 것이다.
파유리는 불량유리, 깨어져 못쓰게 된 유리, 유리 부스러기 또는 유리제품의 파쇄품 등으로 정의되는데, 이러한 파유리는 유리 또는 유리제품의 제조 및 가공공정에서 필연적으로 발생하지만, 일반적으로 유리공업에서 파유리는 원료로 재활용할 수 있는 물질로 간주하여 매우 중요하게 관리를 한다.
일반적으로, 유리의 물성은 다음과 같은 기준으로 결정될 수 있다. 구체적으로 상기 기준은 다음과 같다. 예를 들어, 판유리, 병 및 식기유리의 생산과 관련된 100포아즈에 해당하는 청징온도는 1460℃이하, 10,000 포아즈에 해당하는 작업온도는 1035℃ 이하, 액상온도는 1020℃이하, 작업온도와 액상온도간의 차이는 25℃ 이상, 액상온도에서의 점도값이 15,000 포아즈 이상, 유리제품의 측면에서 열팽창계수가 91×10-7/℃이하, 물에 대한 화학적 내구성의 척도인 알카리 용출도는 0.25mg/g 이하이다.
종래에 파유리를 재활용하여 판유리, 병 및 식기유리를 형성할 때, 용융성 및 청징성 저하, 실투 발생, 연화점의 잦은 변동등이 문제되었다.
이에 따라, 본 발명이 해결하려는 과제는 용융성이 우수하고, 경제적인 용해 및 청징이 가능하며, 실투를 억제하고, 연화점의 변동이 적고, 화학적 내구성이 우수한 유리 조성물을 제공하기 위함이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 TFT LCD 파유리의 재활용시 조성중 함유된 독성 성분을 분리한 유리 조성물을 제공하기 위함이다.
본 발명의 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 조성물은, SiO2 58 내지 75 중량%, Al2O3 1 내지 5 중량%, CaO 8 내지 10 중량%, B2O3 0.1 내지 1 중량%, MgO 0.01 내지 0.3 중량%, BaO 0.01 내지 0.3 중량%, 중정석 0.5 내지 0.8 중량% 및 Na2O 10 내지 18중량%를 포함할 수 있다.
상기 해결하려는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 조성물은, B2O3, SnO2, Sb2O3 및 As2O3가 제거된 TFT-LCD 파유리 혼합물 50 내지 90중량%, Na2O 10 내지 18중량%, 첨가제 0.01 내지 0.1 중량%, 중정석 0.5 내지 0.8 중량%, B2O3 0.1 내지 1중량%, 성형 개선제 0.1 내지 1 중량% 및 색조제 0.0001 내지 0.1 중량%를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 의할 경우, 용융성이 우수하고, 경제적인 용해 및 청징이 가능하며, 실투가 억제되고, 연화점의 변동이 적고, 화학적 내구성이 우수한 유리 조성물이 제공된다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 유리 조성물을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리 조성물은 SiO2 58 내지 75 중량%, Al2O3 1 내지 5 중량%, CaO 8 내지 10 중량%, B2O3 0.1 내지 1 중량%, MgO 0.01 내지 0.3 중량%, BaO 0.01 내지 0.3 중량%, 중정석 0.5 내지 0.8 중량%와 Na2O 10 내지 18중량%를 포함한다.
여기서, 유리 조성물 전체에 대해, SiO2의 함량은 58 내지 75 중량%일 수 있다. 유리 성형 성분인 SiO2의 함량이 75 중량%를 초과하면 용융 온도의 상승으로 유리 제조가 어려워질 수 있고, SiO2의 함량이 58중량% 미만이면 화학적으로 안정한 유리를 제조하기 어려울 수 있다.
유리 조성물 전체에 대해, Al2O3의 함량은 1 내지 5중량%일 수 있다. Al2O3의 함유량이 1중량% 미만이면, 조해현상을 억제하는 효과가 발현되지 않을 수 있다. Al2O3의 함유량이 5중량%를 초과하면, 첨가되는 이상의 효과가 발현되지 않아 경제성의 관점에서 바람직하지 않다.
유리 조성물 전체에 대해, CaO의 함량은 8 내지 10중량%일 수 있고, B2O3의 함량은 0.1 내지 1.0중량%일 수 있다. CaO 및 B2O3는 결정화 유리의 연화점을 저하시키기 위한 유효한 성분으로서, 상기 범위로 첨가될 수 있다. 만약, 상기 범위를 초과하면 이종(異種) 결정이 석출되기 쉬워져 실투성이 강해진다.
유리 조성물 전체에 대해, MgO의 함량은 0.01 내지 0.3중량%일 수 있다. MgO는 유리의 화학적 성질을 향상시키는 성분으로 사용된다. MgO의 함량이 0.01 중량%이면, 투입된 효과가 미미할 수 있다. MgO의 함량이 0.3중량%를 초과하면, 용융 과정중 실투가 발생할 가능성이 있다.
유리 조성물 전체에 대해, BaO의 함량은 0.01 내지 0.3중량%일 수 있다. BaO는 BaSO4 형태로 원료에 사용되어 용융 과정중 발생 가능한 기포를 억제하는 청징제로 기능할 수 있다. BaO의 함량이 0.01 중량%이면, 투입된 효과가 미미할 수 있다. BaO의 함량이 0.3중량%를 초과하면, 투입된 양 이상의 기포제거 효과가 발생되지 않을 수 있다.
유리 조성물 전체에 대해 중정석의 함량은 0.5 내지 0.8중량%일 수 있다. 중정석은 용융과정에서 기포의 발생을 억제하기 위하여 사용될 수 있다. 즉, 중정석은 청징제로써 기능할 수 있다. 중정석의 함량이 0.5 중량%이면, 투입된 효과가 미미할 수 있다. 중정석의 함량이 0.8중량%를 초과하면, 투입된 양 이상의 기포제거 효과가 발생되지 않을 수 있다.
한편, 중정석은 유리의 형성시 융점을 낮추는 기능을 할 수 있다. 이에 따라, 유리 제조시, 성형성이 향상될 수 있다. 또한, 중정석은 유리의 부식 현상중 하나인 웨더링 현상을 억제할 수 있다. 즉, 유리에 나트륨 이온이 포함될 수 있는데, 상기 나트륨 이온과 수분이 이온 결합하면 유리가 뿌옇게 변하는 웨더링 현상이 발생되어 유리가 부식될 수 있다. 중정석은 상기의 웨더링 현상을 방지할 수 있다.
성형성 향상과 유리의 물리적 성질을 향상시키기 위하여, NaO2가 유리 조성물에 포함될 수 있다. 유리 조성물 전체에 대한 Na2O의 함량은 10 내지 18중량%일 수 있다. Na2O의 함량이 10중량% 미만이면, 유리를 용해하는 온도가 높아질 수 있어, 유리의 성형성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. Na2O의 함량이 18중량%를 초과하면, 내수성 등 여러 가지 물리적 성질의 저하가 발생될 수 있다.
유리 조성물의 물성을 향상시키기 위하여 첨가제가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 유리의 색상이나 청징성을 향상시키기 위히여 첨가제가 포함될 수 있다. 유리물 전체에 대한 첨가제의 함량은 0.01 내지 0.1 중량%일 수 있다. 첨가제의 함량이 0.01 중량% 미만이면, 첨가되는 양에 대한 효과가 미미할 수 있다. 첨가제의 함량이 0.1 중량%를 초과하면, 투입된 양 이상의 효과가 발생되지 않아 경제성의 관점에서 바람직하지 않을 수 있다.
예를들어, 첨가제는 코크스, 세레늄, 코발트 및 세슘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
유리 조성물의 성형성을 향상시키기 위하여 성형 개선제가 더 포함될 수 있다. 성형 개선제는 유리 조성물로부터 형성될 유리의 성형성을 개선하기 위한 것으로, 유리 조성물에 대한 성형 개선제의 함량은 0.1 내지 1.0 중량%일 수 있다. 성형 개선제의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 첨가되는 양에 대한 효과가 미미할 수 있다. 성형 개선제의 함량이 1.0 중량%를 초과하면, 투입된 양 이상의 효과가 발생되지 않아 경제성의 관점에서 바람직하지 않을 수 있다.
예를 들어, 성형 개선제는 LiO2, K2O 또는 ZrO2일 수 있다. 이에 대해, 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
LiO2는 균일한 결정화 및 내수성 증진을 위한 유리를 제조하기 위하여 첨가될 수 있다. 즉, Li2O는 유리의 용융성, 성형성, 화학적 성질을 향상시키는 역할을 한다. Li2O의 함량은 0.1 내지 1.0 중량%일 수 있다. Li2O의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 첨가되는 양에 대한 효과가 미미할 수 있다. Li2O의 함량이 1.0 중량%를 초과하면, 결정성이 너무 강해져서, 결정화 유리중의 유리상의 비율이 불충분해질 수 있다.
K2O는 유리의 원료 중 규사와 석회석등에 부가물 형태로 첨가되는 성분으로 유리의 용융성과 화학적 성질에 좋은 효과를 발휘하게 된다. K2O의 함량은 0.1 내지 1.0 중량%일 수 있다. K2O의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 첨가되는 양에 대한 효과가 미미할 수 있다. K2O의 함량이 1.0 중량%를 초과하면, 투입된 양 이상의 효과가 발생되지 않아 경제성의 관점에서 바람직하지 않을 수 있다.
ZrO2는 결정화 유리의 결정을 미세하게 하는 작용을 할 수 있다. ZrO2의 함량은 0.1 내지 1.0 중량%일 수 있다. ZrO2의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 첨가되는 양에 대한 효과가 미미할 수 있다. K2O의 함량이 1.0 중량%를 초과하면, 투입된 양 이상의 효과가 발생되지 않아 경제성의 관점에서 바람직하지 않을 수 있다.
한편, 유리 조성물에 의해 제조될 유리가 색조를 나타내도록 하기 위해 색조제를 첨가할 수 있다. 유리 조성물에 대한 색조제의 함량은 0.0001 내지 0.1 중량%일 수 있다. 색조제의 함량이 0.0001 중량% 미만이면, 첨가되는 양에 대한 효과가 미미할 수 있다. 색조제의 함량이 0.1 중량%를 초과하면, 투입된 양 이상의 효과가 발생되지 않아 경제성의 관점에서 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들어, 색조제는 Fe2O3, Cr2O3 또는 CuO일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 조성물을 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 조성물은 B2O3, SnO2, Sb2O3 및 As2O3가 제거된 TFT-LCD 파유리 혼합물 50 내지 87중량%와, Na2O 10 내지 18중량%와, 첨가제 0.01 내지 0.1 중량%와, 중정석 0.5 내지 0.8중량%와, B2O3 0.1 내지 1중량%, 성형 개선제 0.1 내지 1 중량%와 색조제 0.0001 내지 0.1 중량%를 포함할 수 있다. 여기서, Na2O, 첨가제, 중정석, B2O3, 성형 개시제 및 색조제는 상술한 실시예의 Na2O, 첨가제, 중정석, B2O3, 성형 개시제 및 색조제와 실질적으로 동일한 것으로 반복되는 설명은 생략한다. 다만, 본 발명에서 지칭되는 "제거된"이라는 용어는 분리공정, 정제공정 등에 의하여 분리되는 것을 말하는 것으로서 분리정제 공정 후에 미량이 남아 있는 것도 포함할 수 있다.
TFT-LCD 파유리 혼합물에는 유리를 형성할 수 있는 여러가지 성분이 포함되어 있다. SiO2, Al2O3, 알카리토(MgO+CaO+SrO+BaO) 및 B2O3가 주된 성분이기 때문에 SiO2의 공급 원료인 규사 또는 규석, CaO의 공급 원료인 석회석과 백운석, Al2O3의 공급 원료인 장석을 부분 또는 전부 대체할 수 있는 원료가 되기에 충분하며, 아울러 TFT-LCD 파유리 혼합물은 철분의 함량이 극히 낮아, 예를 들어 가시광선 고투과율을 요구하는 판유리, 병 및 식기유리를 위한 원료로서 그 활용가치가 더 높다. 특히, 유리 조성물을 구성하는 대부분의 원료는 결정성 고체이기 때문에 액체로의 용융과정에서 상당한 에너지가 필요하지만, TFT-LCD 파유리 혼합물은 이미 액체 구조화된 유리이기 때문에 결정성 원료를 대체한 양만큼 에너지 절약의 효과를 기대할 수 있다.
그러나, 유리 제조 공정상의 관점등을 고려했을 때, TFT-LCD 파유리 혼합물에서 B2O3, SnO2, Sb2O3 및 As2O3를 제거하고 사용하는 것이 바람직하고, 당업계에서 통상적으로 이루어지는 방법인 산과 알칼리 용액의 유리 조성 원료와의 선택적 반응 원리를 이용한 분리 및 정제공정에 의하여 제거될 수 있다. 한편, Sb2O3, As2O3의 경우, 독성 물질로써, 병유리나 식기유리에서 사용될 경우 인체에 해를 끼칠 가능성이 있다.
한편, TFT-LCD 파유리 혼합물에서 B2O3를 제거하는 이유는 다음과 같다. 즉, B2O3는 휘발성이 매우 높아 유리 성형시 용해로의 내벽에 흡착되어, 용해로의 수명을 단축시킬 수 있다. 또한, TFT-LCD 파유리 혼합물 중의 B2O3의 함유량을 개량하기 어려워 B2O3의 영향이 어느 정도인지 가늠하기 어렵다. 따라서, 상술한 이유로 TFT-LCD 파유리 혼합물에서 B2O3를 제거하는 것이 바람직하다.
다만, 본 실시예에 의한 유리 조성물은 B2O3 0.1 내지 1 중량%를 포함할 수 있다. 즉, TFT 파유리 혼합물에서는 상기의 이유로 B2O3가 제거되는 것이 바람직하나, 유리 조성물에는 B2O3가 포함되는 것이 바람직하다. 즉, B2O3는 유리 성형시 융점을 낮출 수 있어, 유리의 성형성을 전체적으로 향상시킬 수 있으므로, 유리 조성물에 B2O3가 포함되는 것이 바람직하다.
TFT-LCD 파유리 혼합물에서 SnO2를 제거하는 이유는 다음과 같다. SnO2는 금속성의 성질이 있어, SnO2가 유리에 포함될 경우, 유리의 색깔을 빠르게 변화시킬 수 있으므로, TFT-LCD 파유리 혼합물에서 SnO2를 제거하는 것이 바람직하다.
유리 조성물 전체의 조성에 대해, B2O3, SnO2, Sb2O3, As2O3가 제거된 TFT-LCD 파유리 혼합물의 함량은 50 내지 87 중량%일 수 있다.
B2O3, SnO2, Sb2O3, As2O3가 제거된 TFT-LCD 파유리 혼합물의 함량이 50중량% 미만일 경우, 유리를 형성할 물질의 함량이 적어져, 유리가 형성되지 않을 수 있다. 한편, B2O3, SnO2, Sb2O3, As2O3가 제거된 TFT-LCD 파유리 혼합물의 함량이 87중량%를 초과할 경우, 함량의 임계치가 초과되어 초과되는 투입량만큼의 효과가 더 이상 발생되지 않아, 경제성의 관점에서 바람직하지 않다.
본 발명의 실시예들에 따른 유리 조성물은 유리 제품의 제반 특성을 개선시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 유리 조성물로 형성된 예를 들어, 판유리, 병 또는 식기 유리등의 제반 특성을 유지시키거나 개선시킨다. 이 때, 제반 특성이라 함은 판유리, 병 및 식기유리의 생산과 관련된 100포아즈에 해당하는 청징온도는 1460℃이하, 10,000 포아즈에 해당하는 작업온도는 1035℃ 이하, 액상온도는 1020℃이하, 작업온도와 액상온도간의 차이는 25℃ 이상, 액상온도에서의 점도값이 15,000 포아즈 이상, 유리제품의 측면에서 열팽창계수가 91×10-7/℃이하, 물에 대한 화학적 내구성의 척도인 알카리 용출도는 0.25mg/g 이하인 것을 의미한다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
다음 표 1 및 표 2의 유리 조성물 비율에 의거하여 총 유리 조성물의 무게가 500g이 되도록 각 원료를 평량 혼합하여 유리 조성물을 준비한 후, 700cc 백금도가니를 사용하여 1550℃에서 3시간동안 용융시키고 백금교반기를 사용하여 용융유리를 균질화시킨 후 판상으로 성형하고, 전기로에서 550℃의 온도에서 2시간 유지 및 350℃까지는 온도를 분당 5℃씩 하강시키는 방법으로 완전히 서냉시켜서 유리를 제조하였다.
원료 및 특성 실시예 비교예
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
중량부
(중량%)		 SiO2 72.8 70.8 69 68
Al2O3 3 2 5.1 3.1
CaO 10 10 10.7 10.7
B2O3 0.5 0.5 2.4 3.4
MgO 0.2 0.2 0 0
BaO 0.2 0.2 0.2 0.2
중정석 0.7 0.7 0 0
Na2O 12 15 12 14
SO4 0.05 0.05 0.05 0.05
K2O 0.5 0.5 0.5 0.5
Fe2O3 0.05 0.05 0.05 0.05
특성 유리 조성물의 용융성(℃) 1070 1030 1100 1100
Tm (℃) 1450 1430 1470 1495
Tw (℃) 1031 1028 1051 1079
Tliq (℃) 971 964 981 984
η at Tliq(포아즈) 17632 16321 20013 20136
ΔT (℃) 60 64 70 95
연화점(℃) 728 726 752 761
α (×10-7/℃) 81 78 91 93
알칼리용출도(㎎/g) 0.21 0.18 0.26 0.27
원료 및 특성 실시예 비교예
실시예 3 실시예 4 비교예 3 비교예 4
중량부

(중량%)		 B2O3, SnO2, Sb2O3 및 As2O3가 제거된 TFT-LCD 파유리 혼합물 83.8 80.2 45 90
Na2O 14.4 18 54.4 9.4
SO4 0.05 0.05 0.05 0.05
K2O 0.5 0.5 0.5 0.5
Fe2O3 0.05 0.05 0.05 0.05
B2O3 0.5 0.5 0 0
중정석 0.7 0.7 0 0
특성 유리 조성물의 용융성(℃) 1030 1020 1060 1080
Tm (℃) 1550 1530 1570 1595
Tw (℃) 1131 1128 1151 1179
Tliq (℃) 951 954 961 964
η at Tliq(포아즈) 18563 19943 20013 20136
ΔT (℃) 180 174 190 215
연화점(℃) 721 724 754 769
α (×10-7/℃) 81 78 91 93
알칼리용출도(㎎/g) 0.20 0.19 0.274 0.275
각 유리 조성물에 대해서는 용융성을, 그리고 제조한 각각의 유리를 대상으로 고온점도, 액상온도, 연화점, 열팽창, 알카리용출도를 측정하여 그 결과를 상기 표 1 및 표 2의 하단에 나타내었다. 표 1 및 표 2에서 유리 조성물의 용융성(℃)은 900 ~ 1300℃의 온도범위에서 각 조성물을 4시간 유지시킨 후 결정상이 사라지는 온도를 의미하며, Tm은 100 포아즈에 해당하는 온도를 뜻하고, Tw는 성형이 시작되는 10,000 포아즈에 해당하는 온도를 의미한다. 또한, Tliq은 실투가 발생하는 액상온도를 의미하며 액상온도에서의 점도값(at Tliq)은 점도의 온도 의존식인 log η=A+B/(T-To)를 이용하여 계산하였다. 여기서 η는 점도이고, A, B 및 To는 상수이고, T는 온도(℃)이다. △T는 성형온도와 액상온도 간의 차이(Tw-Tliq)를, α는 25 ~ 500℃ 사이의 열팽창계수를 각각 의미한다.
표 1 및 표 2의 하단에 나타나는 각 유리 조성물에 상응하는 유리의 특성을 실시예와 비교예를 비교하면서 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 표 1의 실시예들의 경우 유리 조성물로부터 결정상이 완전히 사라지는 온도는 비교예보다 최대 70℃ 낮기 때문에 유리 조성물의 용융성이 개선됨을 나타내고 있다. 표 2의 실시예들의 경우도 유리 조성물로부터 결정상이 완전히 사라지는 온도는 비교예보다 최대 60℃ 낮기 때문에 유리 조성물의 용융성이 개선됨을 나타내고 있다. 한편, 표 1 및 2에는 나타나지 않았지만, 실시예 1 및 2에 의한 유리의 광 투과율은 대략 70 내지 75%였으나, 비교예 1 및 2에 의한 유리의 광 투과율은 대략 64 내지 68%였다. 즉, 본 발명의 실시예에 의할 경우 유리의 부식 현상인 웨더링이 억제됨을 알 수 있었다.
다음으로, 표 1의 실시예들의 경우 100 포아즈에 해당하는 청징온도(Tm)와 10,000 포아즈에 해당하는 작업온도(Tw)가 비교예보다 전반적으로 낮기 때문에 유리 조성물의 경제적인 용해 및 청징이 가능하다. 표 2의 실시예들의 경우도 100 포아즈에 해당하는 청징온도(Tm)와 10,000 포아즈에 해당하는 작업온도(Tw)가 비교예보다 전반적으로 낮기 때문에 유리 조성물의 경제적인 용해 및 청징이 가능하다.
다음으로, 표 1의 실시예들의 액상온도(Tliq)는 비교예보다 최대 20℃정도 낮고, 각 조성물의 작업온도와 액상온도의 차이(△T) 는 60℃ 이상이면서 액상온도에서의 점도 값(η at Tliq)이 15,000 포아즈 이상이어서 실투가 억제된 우수한 유리형성 능력을 나타내고 있다. 표 2의 실시예들의 액상온도(Tliq)는 비교예보다 최대 13℃정도 낮고, 각 조성물의 작업온도와 액상온도의 차이(△T) 는 174℃ 이상이면서 액상온도에서의 점도 값(η at Tliq)이 15,000 포아즈 이상이어서 실투가 배제된 우수한 유리형성 능력을 나타내고 있다.
다음으로, 표 1의 실시예들의 연화점은 2℃ 범위내에서만 변동이 있으며, 열팽창 계수(α)는 오히려 감소하는 경향이 있어 유리의 열 충격은 증진된다. 표 2의 실시예들의 연화점은 3℃ 범위내에서만 변동이 있으며, 열팽창 계수(α)는 오히려 감소하는 경향이 있어 유리의 열 충격은 증진된다.
다음으로, 표 1 및 표 2를 참조하면, 병 및 식기유리의 사용과정에서 발생할 수 있는 알카리용출도는 실시예가 비교예보다 오히려 감소하기 때문에, 본 발명의 실시예들에 의한 유리 조성물로 제조한 유리의 화학적 내구성이 상당히 증진될 수 있음을 나타내고 있다.
상기 결과를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따를 경우, TFT-LCD 파유리를 제활용하면서, 물성이 우수한 유리를 제조할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (11)

  1. SiO2 58 내지 75 중량%;
    Al2O3 1 내지 5 중량%;
    CaO 8 내지 10 중량%;
    B2O3 0.1 내지 1 중량%;
    MgO 0.01 내지 0.3 중량%;
    BaO 0.01 내지 0.3 중량%;
    중정석 0.5 내지 0.8 중량%; 및
    Na2O 10 내지 18중량%; 를 포함하는 유리 조성물.
  2. 제1 항에 있어서,
    첨가제 0.01 내지 0.1 중량%를 더 포함하는 유리 조성물.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 첨가제는 SO4, 코크스, 세레늄, 코발트 및 세슘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 유리 조성물.
  4. 제1 항에 있어서,
    성형 개선제 0.1 내지 1 중량%를 더 포함하는 유리 조성물.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 성형 개선제는 LiO2, K2O 또는 ZrO2인 유리 조성물.
  6. 제1 항에 있어서,
    색조제 0.0001 내지 0.1 중량%를 더 포함하는 유리 조성물.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 색조제는 Fe2O3, Cr2O3 또는 CuO인 유리 조성물.
  8. B2O3, SnO2, Sb2O3 및 As2O3가 제거된 TFT-LCD 파유리 혼합물 50 내지 87중량%;
    Na2O 10 내지 18중량%;
    첨가제 0.01 내지 0.1 중량%;
    중정석 0.5 내지 0.8 중량%;
    B2O3 0.1 내지 1 중량%
    성형 개선제 0.1 내지 1 중량%; 및
    색조제 0.0001 내지 0.1 중량%;를 포함하는 유리 조성물.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 첨가제는 SO4, 코크스, 세레늄, 코발트 및 세슘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 유리 조성물.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 성형 개선제는 LiO2, K2O 또는 ZrO2인 유리 조성물.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 색조제는 Fe2O3, Cr2O3 또는 CuO인 유리 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030087746A1 (en) * 2000-02-04 2003-05-08 Simone Ritter Alkali-containing aluminum borosilicate glass and utilization thereof
US6794323B2 (en) * 2000-07-22 2004-09-21 Schott Glas Borosilicate glass with high chemical resistance and use thereof
US7490486B2 (en) * 2001-06-12 2009-02-17 Schott Ag Method for producing borosilicate glasses

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030087746A1 (en) * 2000-02-04 2003-05-08 Simone Ritter Alkali-containing aluminum borosilicate glass and utilization thereof
US6794323B2 (en) * 2000-07-22 2004-09-21 Schott Glas Borosilicate glass with high chemical resistance and use thereof
US7490486B2 (en) * 2001-06-12 2009-02-17 Schott Ag Method for producing borosilicate glasses

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101485404B1 (ko) * 2014-02-13 2015-01-21 주식회사 베이스 Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법

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