KR20180080473A - 곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리 - Google Patents

곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 준비하는 단계; 상기 판상의 지지 유리의 상면에 상기 판상의 제1 유리를 적층하는 단계; 상기 적층된 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 가열하여, 자중에 의해 상기 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 곡면 가공하는 단계; 및 상기 곡면 가공된 제1 유리의 일면 상에 상기 곡면 가공된 지지 유리 또는 판상의 제2 유리를 접합하는 단계;를 포함하고, 상기 지지 유리는 상기 제1 유리보다 높은 연화점 및 서냉점을 갖는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법이 제공된다.

Description

곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리{MANUFACTURING METHOD FOR CURVED LAMINATION GLASS AND CURVED LAMINATION GLASS MANUFACTURED BY THE SAME}
본 발명은 곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리에 관한 것이다.
복수개의 유리가 접합되어 이루어진 접합 유리는 건축물의 윈도우, 자동차, 철도 및 비행기 등의 운송 수단의 윈도우에 적용될 수 있다. 접합 유리는 무색(clear) 유리 유색(tinted) 유리 또는 그와 비슷한 성능을 나타내는 투명한 재료를 접합하여 제조할 수 있으며, 폴리비닐부티랄(PVB) 공중합체 필름 등을 이용하여 상기 유리 등을 접합할 수 있다.
특히, 접합 유리를 평면이 아닌 곡면으로 가공하여 제조하는 경우, 유리에 곡률을 부여하는 방법으로 자중성형과 압착성형 두 가지의 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 자중성형은 유리의 테두리를 고정하는 성형 틀을 이용하며, 성형하고자 하는 유리의 연화점 부근까지 온도를 상승시키고 유리의 자중에 의해 유리가 굽힘(sagging)되는 것을 이용하여 성형하는 방법이다. 반면, 압착성형은 성형하고자 하는 유리를 충분히 가열시킨 상태에서 미리 설정된 모양으로 형성된 틀로 압착하여 성형하는 방법이다.
압착성형은 목적하는 성형 후의 유리의 모양에 맞추어 압착 틀을 교체하며 유리를 성형해야 되기 때문에, 곡면 접합 유리의 생산성 및 효율성이 떨어지는 문제가 있다. 반면, 자중성형은 반드시 접합할 1쌍의 유리를 동시에 성형해서 접합 유리를 제조해야 되는 한계가 있으며, 자중성형 과정에서 성형되는 유리의 가운데 부분에서만 필요 이상으로 곡률이 커지는 소위 배부름 현상이 발생하는 문제가 있다. 배부름 현상은 상의 왜곡 등을 일으켜 광학적 품질 저하를 가져오기 때문에, 높은 수준의 광학적 품질을 요구하는 기능성 제품에 적용하기 어려운 단점이 있다.
본 발명은 곡면 접합 유리의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 곡면 접합 유리에 관한 것이다. 구제적으로, 목적하는 곡률을 보유하는 곡면 접합 유리를 정밀하게 제조할 수 있으며, 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있는 곡면 접합 유리의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 준비하는 단계; 상기 판상의 지지 유리의 상면에 상기 판상의 제1 유리를 적층하는 단계; 상기 적층된 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 가열하여, 자중에 의해 상기 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 곡면 가공하는 단계; 및 상기 곡면 가공된 제1 유리의 일면 상에 상기 곡면 가공된 지지 유리 또는 판상의 제2 유리를 접합하는 단계;를 포함하고, 상기 지지 유리는 상기 제1 유리보다 높은 연화점 및 서냉점을 갖는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법으로 제조되는 곡면 접합 유리가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은 제 1유리를 곡면으로 가공하는 과정에서 제1 유리의 하면에 적층된 지지 유리가 제1 유리를 지지함으로써, 제1 유리의 중앙 부분에서 목적하는 곡률 이상으로 곡면 가공되는 배부름 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은 접합 유리에 포함되는 제2 유리 또는 지지 유리를 제1 유리와 접합되는 과정에서 곡면으로 탄성 변형시킴으로써, 제조 공정을 간소화시킬 수 있으며, 곡면 접합 유리의 제조 비용 및 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 접합 유리는 경량화를 달성할 수 있으며, 내마모성 및 내구성이 우수한 장점을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공하는 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 방법에 따라 곡면 유리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유리의 일면을 곡면으로 가공된 제1 유리의 오목한 일면에 접합하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유리의 일면을 곡면으로 가공된 제1 유리의 볼록한 타면에 접합하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유리와 제2 유리의 두께 비에 따른 강성 확보 결과를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 가공하는 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 판상의 지지 유리(300) 및 판상의 제1 유리(100)를 준비하는 단계; 상기 판상의 지지 유리(300)의 상면에 상기 판상의 제1 유리(100)를 적층하는 단계; 상기 적층된 판상의 지지 유리(300) 및 판상의 제1 유리(100)를 가열하여, 자중에 의해 상기 판상의 지지 유리(300) 및 판상의 제1 유리(100)를 곡면 가공하는 단계; 및 상기 곡면 가공된 제1 유리(100)의 일면 상에 상기 곡면 가공된 지지 유리(300) 또는 판상의 제2 유리(200)를 접합하는 단계;를 포함하고, 상기 지지 유리(300)는 상기 제1 유리(100)보다 높은 연화점 및 서냉점을 갖는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 유리(100)를 곡면으로 가공하는 과정에서 제1 유리(100)의 하면에 적층된 지지 유리(300)가 제1 유리(100)를 지지함으로써, 제1 유리(100)의 중앙 부분에서 목적하는 곡률 이상으로 곡면 가공되는 배부름 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 종래 방법에 따라 곡면 접합 유리를 제조하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 종래의 곡면 접합 유리의 제조 방법은 두 장의 유리를 적층하여 성형 틀에 놓고 유리의 연화점 부근까지 가열하여, 유리의 자중을 통해 곡면으로 가공하였다. 다만, 접합 유리에 사용되는 두 장의 유리의 물성이 유사한 경우, 유리를 가열하여 곡면 가공하는 과정에서 유리의 중앙 부분에서 목적하는 곡률 이상으로 곡면 가공되는 배부름 현상이 발생되는 문제가 있다. 또한, 물성이 상이한 두 장의 유리를 사용하여 곡면 접합 유리를 제조하는 경우, 두 장의 유리의 물성이 상이하여 동일한 곡률로 곡면 가공되지 못하여, 정밀하게 접합된 곡면 접합 유리를 제공하기 어려운 문제가 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 유리(100)보다 높은 연화점 및 서냉점을 갖는 상기 지지 유리(300)의 상면에 상기 판상의 제1 유리(100)가 적층됨으로써, 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)가 가열되어 곡면으로 가공되는 과정에서 상기 지지 유리(300)가 상기 제1 유리(100)를 지지하여 제1 유리(100)의 중앙 부분에서 배부름 현상이 발생되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 가공하는 단계는 상기 제1 유리의 서냉점 온도 이상 연화점 온도 이하로 가열할 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 판상의 지지 유리(300)의 상면에 상기 판상의 제1 유리(100)가 적층된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)를 자중에 의해 곡면으로 가공하기 위하여, 지면 또는 성형 틀(400)에 인접하는 위치에 판상의 지지 유리(300)를 위치시키고, 상기 지지 유리(300)의 상면에 상기 판상의 제1 유리(100)를 적층한다. 이후, 상기 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)를 가열하여 곡면으로 가공한다.
상기 제1 유리(100)의 서냉점 온도와 연화점 온도 사이의 온도로 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)를 가열하면, 상기 지지 유리(300)는 제1 유리(100)의 연화점 보다 높은 연화점을 가지고 있어, 상기 지지 유리(300)의 온도는 지지 유리(300)의 연화점까지 도달하지 못한다. 이에 의해, 상기 지지 유리(300)는 곡면으로 가공되는 과정에서 완전하게 용융되지 못하고, 자중에 의해 미소하게 변형되며 지지 유리(300)의 강도를 일정 이상 유지하고 있다. 따라서, 상기 지지 유리(300)는 상기 제1 유리(100)를 효과적으로 지지하여 제1 유리(100)가 곡면으로 가공되는 과정 중에 발생될 수 있는 배부름 현상을 억제할 수 있다. 반면, 상기 제1 유리(100)의 온도는 제1 유리(100)의 연화점 부근에 도달함에 따라, 상기 제1 유리(100)는 용융되고 상기 지지 유리(300)에 의해 지지되며, 자중에 의해 곡면으로 가공될 수 있다. 즉, 상기 제1 유리(100)는 미소하게 변형된 상기 지지 유리(300)의 곡률과 동일하게 곡면으로 가공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 곡면 가공하는 단계에서 가열 온도를 조절함으로써, 상기 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)의 곡면 가공되는 정도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 가공하는 단계에서 상기 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)를 상기 제1 유리(100)의 서냉점 온도 이상 연화점 온도 이하로 가열할 수 있다. 상기 지지 유리(300) 및 제1 유리(100)를 상기 제1 유리(100)의 연화점에 보다 가까운 온도로 가열하는 경우, 상기 지지 유리(300)가 용융되어 자중에 의해 보다 큰 곡률을 가지며 곡면으로 가공될 수 있다. 즉, 상기 제1 유리(100)는 상기 지지 유리(300)의 곡률과 동일한 곡면으로 가공될 수 있으므로, 곡면 가공하는 단계에서 가해주는 온도 조건을 조절하여 상기 지지 유리(300)의 곡면 가공되는 곡률을 제어하여, 제1 유리(100)의 곡면 가공되는 정도를 제어할 수 있다.
다만, 상기 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)를 곡면으로 가공하는 과정에서 상기 지지 유리(300)가 상기 제1 유리(100)를 효과적으로 지지하여 배부름 현상을 억제할 수 있도록, 상기 곡면 가공하는 단계는 상기 제1 유리(100)의 연화점 온도 미만으로 상기 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)를 가열하는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리 제조 방법은 간단하고 용이하게 제1 유리(100)를 목적하는 곡률을 가지는 곡면 유리로 가공할 수 있으며, 자중에 의한 가공 과정에서 발생될 수 있는 배부름 현상을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 곡면 가공하는 단계는 열풍 또는 열선을 이용하여 상기 제1 유리(100) 및 지지 유리(300)를 가열할 수 있다. 상기 지지 유리(300)의 상면에 상기 제1 유리(100)를 적층하고, 적층된 유리를 성형 틀에 올려 놓은 뒤, 상기 제1 유리(100)의 상면측에서 상기 유리로 열풍 또는 열선을 이용하여 열을 가할 수 있고, 상기 지지 유리(300)의 하면측에서 상기 유리로 열풍 또는 열선을 이용하여 열을 가할 수 있으며, 또는 상기 제1 유리(100)의 상면 및 상기 지지 유리(300)의 하면측에서 열풍 또는 열선을 이용하여 동시에 열을 가할 수 있다
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 곡면 가공하는 단계는 상기 지지 유리(300) 및 제1 유리(100)를 가열하여 곡면 가공한 후, 서냉시켜 곡면 가공을 완료할 수 있다. 상기 제1 유리(100)는 상기 지지 유리(300)보다 서냉점이 낮기 때문에, 서냉시키는 과정에서 상기 제1 유리(100)보다 상기 지지 유리(300)가 먼저 서냉이 완료될 수 있다. 또한, 상기 지지 유리(300)는 상기 제1 유리(100)보다 높은 서냉점을 가짐에 따라, 열에 의한 지지 유리(300)의 변형을 최소화시킬 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 지지 유리(300) 및 제1 유리(100)의 서냉점이 서로 상이함에 따라, 상기 지지 유리(300) 및 제1 유리(100)를 서냉시키는 과정에서 상기 지지 유리(300)는 상기 제1 유리(100)와 상이한 곡률을 가지며 가공이 완료될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 유리(300)를 탄성 변형시켜 상기 제1 유리(100)의 일면 상에 정합시켜 접합할 수 있으므로, 접합 품질이 우수한 곡면 접합 유리를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 유리(300)와 상기 제1 유리(100)의 연화점의 온도비는 1:0.7 내지 1:0.9일 수 있다. 구체적으로, 상기 지지 유리(300)와 상기 제1 유리(100)의 연화점의 온도비는 1:0.7 내지 1:0.8, 1:0.75 내지 1:0.78일 수 있다.
상기 지지 유리(300)와 상기 제1 유리(100)의 연화점의 온도비를 1:0.9 이하로 조절함으로써, 상기 제1 유리(100)의 연화점 부근에서 상기 지지 유리(300)가 과도하게 용융되는 것을 억제하여, 제1 유리(100)의 곡면 가공 과정 중에 상기 지지 유리(300)가 상기 제1 유리(100)를 효과적으로 지지할 수 있다. 또한, 상기 지지 유리(300)와 제1 유리(100)의 연화점의 온도비를 1:0.7 이상으로 조절함으로써, 상기 제1 유리(100)의 연화점 부근에서 상기 지지 유리(300)에 자중에 의한 변형을 원활하게 유도하여, 상기 제1 유리(100)를 목적하는 곡률로 곡면 가공함과 동시에 상기 지지 유리(300)가 상기 제1 유리(100)의 중앙 부분을 지지하여 배부름 현상이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 유리(300)와 상기 제1 유리(100)의 서냉점의 온도비는 1:0.7 내지 1:0.9일 수 있다. 구체적으로, 상기 지지 유리(300)와 상기 제1 유리(100)의 서냉점의 온도비는 1:0.7 내지 1:0.8, 1:0.73 내지 1:0.77일 수 있다.
상기 지지 유리(300)와 상기 제1 유리(100)의 서냉점의 온도비가 1:0.7 미만인 경우에는 상기 지지 유리(300)가 열에 의하여 원활하게 변형되지 않아, 상기 제1 유리(100)를 목적하는 곡률 반경을 가지는 곡면 유리로 가공하기 어려운 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 지지 유리(300)와 상기 제1 유리(100)의 서냉점의 온도비가 1:0.9를 초과하는 경우에는 상기 지지 유리가 열에 의해 과도하게 변형되어 제1 유리를 효과적으로 지지할 수 없는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 지지 유리(300)의 연화점은 900 ℃ 이상 1000 ℃ 이하이고, 서냉점은 680 ℃ 이상 770 ℃ 이하일 수 있다. 또한, 상기 제1 유리(100)의 연화점은 680 ℃ 이상 780 ℃ 이하이고, 서냉점은 500 ℃ 이상 600 ℃ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 유리(300)는 상기 제1 유리(100)보다 높은 점도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 유리(100)의 서냉점과 연화점 사이의 온도 범위 내에서, 상기 지지 유리(300)는 상기 제1 유리(100)보다 높은 점도를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 유리(100)의 서냉점과 연화점 사이의 온도인 600 ℃에서, 상기 제1 유리(100)의 점도(logη)는 10 dPa·s, 상기 지지 유리(300)의 점도는 19 dPa·s일 수 있다.
상기 제1 유리(100)의 서냉점과 연화점 사이의 온도에서 상기 지지 유리(300)가 상기 제1 유리(100)보다 높은 점도를 가짐에 따라, 곡면 가공하는 과정 중에 상기 지지 유리(300)의 처짐(sagging)현상이 억제되어, 상기 제1 유리(100)의 처짐(sagging)을 효과적으로 저지하고, 제1 유리와 밀착할 수 있어 동일한 형상을 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 유리(300)의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 0.3 mm 이상의 두께를 가지는 지지 유리(300)를 사용함으로써, 상기 제1 유리(100)를 곡면 가공하는 과정에서 상기 제1 유리(100)의 무게에 의한 상기 지지 유리(300)의 파손 없이 상기 제1 유리(100)를 지지할 수 있다. 또한, 1.0 mm 이하의 두께를 가지는 지지 유리(300)를 사용하여 제1 유리(100)의 연화점 부근에서 상기 지지 유리(300)에 변형을 용이하게 유도함으로써, 상기 제1 유리(100)를 목적하는 곡률로 곡면 가공함과 동시에 상기 지지 유리(300)가 상기 제1 유리(100)의 중앙 부분을 지지하여 배부름 현상이 발생되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 유리(100)는 소다라임 유리이고, 상기 지지 유리(300) 및 상기 제2 유리(200)는 무알칼리 유리일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 유리로 건축물 또는 운송수단에 사용될 수 있는 공지된 유리가 사용될 수 있으며, 상기 제1 유리(100)로 소다라임 유리를 사용할 수 있다. 상기 제1 유리(100)로 사용될 수 있는 소다라임 유리는, 예를 들면, 조성물 100 wt%당 Si02 65 wt% 이상 75 wt% 이하, Al2O3 0 wt% 이상 10 wt% 이하, NaO2 10 wt% 이상 15 wt% 이하, K2O 0 wt% 이상 5 wt% 이하, 및 CaO 1 wt% 이상 12 wt% 이하 및 MgO 0 wt% 이상 8 wt% 이하를 포함하는 조성의 유리를 사용할 수 있으나, 원하는 기계적 성질， 내후성， 표면 평활성 등을 얻을 수 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 제1 유리(100)로 플로트 배스(float bath)를 이용하는 플로트(float) 법에 의해 제조된 유리, 다운드로우(down draw) 방식이나 퓨전 방식에 의해 제조된 유리를 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 유리(300) 및 제2 유리(200)로 건축물 또는 운송수단에 사용될 수 있는 공지된 유리가 사용될 수 있으며, 무알칼리 유리를 사용할 수 있다. 상기 지지 유리(300) 및 제2 유리(200)로 사용될 수 있는 무알칼리 유리는 B2O2계 유리, Al2O3계 유리일 수 있다. 예를 들면, B2O2계 유리의 조성은 조성물 100 wt%당 Si02 46 wt% 이상 57 wt% 이하, Al2O3 21 wt% 이상 29 wt% 이하, MgO 3 wt% 이상 14 wt% 이하, CaO 11 wt% 이상 16 wt% 이하를 포함하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는 유리 조성이 사용될 수 있다. 또한, Al2O3계 유리의 조성은 조성물 100 wt%당 Si02 46 wt% 이상 57 wt% 이하, Al2O3 21 wt% 이상 29 wt% 이하, MgO 3 wt% 이상 14 wt% 이하, CaO 11 wt% 이상 16 wt% 이하를 포함하고, 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는 유리 조성이 사용될 수 있다.
알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다는 것은， 유리 중에 알칼리 금속 산화물이 전혀 포함되어 있지 않거나， 일부 포함되어 있더라도 다른 성분에 비해 그 함유량이 극히 미미하여 유리의 조성 성분으로 무시할 수 있을 정도의 양을 포함한 경우 등을 의미한다. 예를 들어, 실질적이란 유리의 제조 공정에 있어서 용융 유리와 접촉하는 내화물이나 유리 원료 중의 불순물 등으로부터 불가피하게 유리 중에 혼입되는 미량의 알칼리 금속 원소를 함유하고 있어도 좋다는 의미이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유리(300) 및 제2 유리(200)는, 예를 들면, 산화물 환산의 질량 백분율 표시로 1% 미만의 알칼리 금속(Li, Na, K 등) 산화물을 함유하고 있는 무알칼리 유리를 사용할 수 있으며, 원하는 기계적 성질， 내후성， 표면 평활성 등을 얻을 수 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 지지 유리(300) 및 제2 유리(200)로 무알칼리 붕규산 유리 또는 무알칼리 알루미노붕규산 유리를 사용할 수 있고, 플로트 법에 의해 제조된 유리， 다운드로우 방식이나 퓨전 방식에 의해 제조된 유리를 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 접합하는 단계는 접합 필름(500) 또는 접착제를 이용하여 상기 지지 유리 또는 상기 제2 유리를 상기 제1 유리에 접합할 수 있다.
접합 필름(500) 또는 접착제를 이용하여 상기 곡면 가공된 지지 유리(300) 또는 상기 판상의 제2 유리(200)를 제1 유리(100)의 일면에 접합하여 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 유리(200)의 일면과 곡면으로 가공된 상기 제1 유리(100)의 일면 사이에 접합 필름(500)을 위치시킨 후, 가압함으로써 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다. 또한, 상기 제2 유리(200)의 일면에 접착제를 도포함으로써, 상기 접착제를 매개로 상기 제2 유리(200)의 일면을 상기 제1 유리(100)의 일면 또는 타면에 접합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접합 필름(500)은 단층 혹은 다층일 수 있다. 또한, 접합 필름(500)을 2층 이상으로 할 경우, 각 층은 조성은 서로 상이할 수 있으며, 각 층의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. 접합 필름(500)은 폴리비닐알코올(PVA)과 폴리비닐부티랄(PVB) 공중합체 필름 등 당 분야에서 접합 유리에 접합층으로서 통상적으로 사용되는 재질의 (공)중합체 필름을 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있다. 예를 들면， 폴리에틸렌(PE), 에틸렌아세트산 비닐 공중합체(EVA), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌 (PS), 메타크릴 수지(PMA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 셀룰로오스아세테이트(CA), 디알릴프탈레이트 수지 (DAP), 요소 수지(UP), 멜라민 수지(MF), 불포화 폴리에스테르(UP), 폴리비닐부티랄 (PVB), 폴리비닐포르말(PVF), 폴리비닐알코올(PVAL), 아세트산 비닐수지(PVAc), 이오노머(IO), 폴리메틸펜텐(TPX), 염화비닐리덴(PVDC), 폴리술폰(PSF), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 메타크릴-스티렌 공중합 수지(MS), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리알릴술폰(PASF), 폴리부타디엔(BR), 폴리에테르술폰(PESF), 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)을 사용할 수 있다. 상기 접합 필름(500)으로 상기 제2 유리(200) 또는 지지 유리(300)를 제1 유리(100)에 원하는 강도로 고정시킬 수 있는 접착력을 가지며, 가시광선에 대한 투과 성능과 화학적 내구성이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접합 필름(500)의 두께는 0.5 mm 이상 1 mm 이하일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니다. 다만, 접합 필름(500)의 두께가 0.5 mm 미만인 경우에는 접합 필름(500)의 충격 흡수성이 저하되고, 상기 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)와 제1 유리(100)에 대한 접착력이 충분하지 않아 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)를 제1 유리(100)와 고정하는 힘이 약해지면서 계면 박리가 생기는 등의 문제가 발생될 수 있다. 한편, 접합 필름(500)의 두께가 1.0 mm를 초과하면 곡면 접합 유리에 광학적 왜곡이 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 곡면 접합 유리의 강성을 유지하며 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)를 제1 유리(100)와 안정적으로 고정하기 위하여, 접합 필름(500)의 두께는 0.5 mm 이상 1 mm 이하인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접착제는 OCA(Optically Clear Adhesive), LOCA(Liquid Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Optically Clear Resin)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 접착제는 상기 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)의 일면에 0.5 mm 이상 1.5 mm 이하의 두께로 도포될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 접합 단계는 80℃ 이상 140℃ 이하에서 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 유리(100)를 곡면 가공한 후에, 80℃ 이상 140℃ 이하에서 상기 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)를 제1 유리(100)와 접합함으로써, 접합 필름(500) 또는 접착제가 변성되어 접착력이 감소되는 것을 방지할 수 있으며, 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
나아가, 오토클레이브(autoclave)에서 고온, 고압 처리하는 공정을 수행하여 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)와 제1 유리(100)의 접합을 완료할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유리의 일면을 곡면으로 가공된 제1 유리의 오목한 일면에 접합하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2 유리의 일면을 곡면으로 가공된 제1 유리의 볼록한 타면에 접합하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접합하는 단계는 상기 곡면 가공된 지지 유리(300) 또는 상기 판상의 제2 유리(200)를 탄성 변형시켜 상기 곡면 가공된 제1 유리(100)와 정합시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 판상의 제2 유리(200) 또는 곡면 가공된 지지 유리(300)가 곡면으로 가공된 제1 유리(100)의 오목한 일면 또는 볼록한 타면에 정합되도록, 상기 접합하는 단계에서 상기 제2 유리(200) 또는 지지 유리(300)에 탄성 변형을 가할 수 있다. 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)가 탄성 변형됨에 따라, 곡면으로 가공된 제1 유리(100)의 오목한 일면 또는 볼록한 타면에 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)가 정밀하게 밀착되어 정합될 수 있다. 상기 제1 유리(100)와 상기 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)가 정합됨에 따라, 제조되는 곡면 접합 유리에서 유리 상호간에 들뜸이 발생되는 것을 억제할 수 있으며, 곡면 접합 유리의 투과 성능을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법은, 곡면 접합 유리에 포함되는 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)를 제1 유리(100)와 접합되는 과정에서 곡면으로 탄성 변형시킴으로써, 제조 공정을 간소화시킬 수 있으며, 곡면 접합 유리의 제조 비용 및 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
제2 유리(200) 또는 지지 유리(300)에 탄성 변형을 가하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면， 고온 롤러 또는 진공 링 (ring)/진공 백(bag) 공정을 이용한 압착공정을 통하여, 대략 20℃ 이상 35℃ 이하의 상온에서 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)에 탄성 변형을 가할 수 있다.
또한, 상기 지지 유리(300)를 상기 제1 유리(100)에 접합하는 과정은 상기 제2 유리(200)를 상기 제1 유리(100)에 접합하는 과정과 동일 또는 유사하므로, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제2 유리(200)를 제1 유리(100)에 접합하는 과정을 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3에서와 같이 상기 제2 유리(200)를 곡면으로 가공된 상기 제1 유리(100)의 오목한 일면에 접합하여 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다. 도 3을 참고하면, 제2 유리(200)를 제1 유리(100)에 접합하기 위하여 제2 유리(200)에 탄성 변형이 가해지면, 탄성 변형에 의하여 제1 유리(100)와 접합되지 않은 제2 유리(200)의 타면에 압축 응력이 형성될 수 있다. 상기 제2 유리(200)의 타면에 압축 응력이 형성됨으로써, 제조되는 곡면 접합 유리의 내충격성 및 파손 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 유리(200)는 탄성 변형되어 제1 유리(100)의 오목한 타면에 접합되기 때문에, 탄성 변형되기 전의 평면 상태의 상기 제2 유리(200)는 곡면으로 가공되기 전의 제1 유리(100)보다 작은 치수를 가지는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 탄성 변형 후의 제2 유리(200)는 곡면으로 가공된 제1 유리(100)와 동일한 위치에서 함께 가장자리를 형성하여 정합되는 것이 바람직할 수 있다.
도 4를 참고하면, 상기 제2 유리(200)를 곡면으로 가공된 상기 제1 유리(100)의 볼록한 타면에 접합하여 곡면 접합 유리를 제조할 수 있다. 상기 제2 유리(200)로 무알칼리 유리를 사용할 수 있으며, 상기 제조된 곡면 접합 유리는 건축물 또는 운송 수단의 윈도우에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 곡면 접합 유리가 자동차용 윈도우에 적용되는 경우, 상기 제2 유리(200)인 무알칼리 유리가 자동차용 윈도우의 외측에 위치함에 따라, 자동차용 윈도우는 높은 내스크래치성 및 높은 유리 표면 경도를 확보할 수 있다. 이에 따라, 차량 외측에서 날아오는 모래 등의 외부 이물 충격에 대한 데미지를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 유리(200)로 사용되는 무알칼리 유리는 높은 파괴인성(fracture toughness)을 보유하고 있어, 외부충격에 의한 파괴저항성이 우수한 자동차용 윈도우를 제공할 수 있다.
또한, 제2 유리(200)는 탄성 변형되어 제1 유리(100)의 볼록한 일면에 접합되기 때문에, 탄성 변형되기 전의 평면 상태의 상기 제2 유리(200)는 곡면으로 가공되기 전의 제1 유리(100)보다 큰 치수를 가지는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 탄성 변형 후의 제2 유리(200)는 곡면으로 가공된 제1 유리(100)와 동일한 위치에서 함께 가장자리를 형성하여 정합되는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 판상의 제2 유리(200)는, 화학적으로 강화되지 않은 비강화 유리, 열로 강화되지 않은 비강화 유리, 화학 및 열을 이용하여 강화되지 않은 비강화 유리로서 비성형 상태의 평면 박판 유리일 수 있다.
일반적인 강화 유리는 유리의 강도를 높이고 내충격성, 내탄력성 등을 부여한 것으로，물리적 열을 이용한 열 강화 유리와 화학적 이온교환을 이용한 화학 강화 유리가 있다. 상기의 강화 유리를 사용하여 접합 유리를 제조하는 경우, 강화 유리를 가공 및 성형하는 과정이 용이하지 않아 제조되는 접합 유리의 불량률이 높으며, 접합 유리를 제조하는 비용이 높은 문제가 있었다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학적 강화 및 열 강화 등의 공정을 거치지 않은 제2 유리(200)를 사용할 수 있어, 가공이 용이하며 제조 비용을 감소시킬 수 있으므로, 종래 강화 유리를 사용하여 접합 유리를 제조하는 과정에서 발생될 수 있는 문제를 해결할 수 있다. 또한, 이온 강화 유리의 경우, 고온에서 일정 시간 동안 이온 강화 과정을 거친 후 세정 과정이 요구됨에 따라, 접합 유리의 제조 시간 증가 및 생산 원가가 상승되는 문제가 있다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 유리(200)를 사용하는 경우에는 강화 과정을 생략함으로써 제조 단가 및 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유리(200)로, 통상적으로 사용되는 성분 및 함량으로 구성된 유리라면 특별한 제한 없이 채택하여 사용할 수 있으나, 무알칼리 유리를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 제2 유리(200)로 사용될 수 있는 무알칼리 유리는 유리의 결합력을 약화시키는 알칼리 성분이 없거나 극히 적기 때문에 일반 유리에 비하여 표면의 내마모성， 내충격성이 높을 뿐만 아니라, 탄성 변형을 통해 상기 제1 유리(100)에 접합되어 곡면 접합 유리를 형성할 수 있으므로, 제조 공정을 단순화하고 제조 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 판상의 제2 유리(200)로 상기 판상의 지지 유리(300)를 사용할 수 있으며, 상기 판상의 지지 유리(300)로 상기 판상의 제2 유리(200)를 사용할 수도 있다. 또한, 곡면 접합 유리를 제조하기 위하여, 상기 곡면 가공된 지지 유리(300)를 사용하는 경우, 상기 지지 유리(300)는 곡면으로 가공된 상태이므로 상기 제1 유리(100)의 일면에 탄성 변형시켜 용이하게 접합할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유리와 제2 유리의 두께 비에 따른 강성 확보 결과를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지 유리(300) 또는 상기 제2 유리(200)와 상기 제1 유리(100)의 두께비는 0.1:1 내지 0.5:1일 수 있다.
도 5에서 x축은 총 유리 두께를 나타내고 y축은 유리 처짐량, 즉 휘어진 정도를 나타낸다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 접합 유리의 네 모서리를 고정한 상태에서 중앙부를 일정한 하중으로 압입하여 중앙부의 처짐량을 분석하였다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, [제2 유리의 두께 또는 지지 유리의 두께]/[제1 유리의 두께]인 AR(Asymmetry ratio)은 0.1 내지 0.5 범위를 만족할 수 있다. AR이 작아질수록 상기 제2 유리(200) 또는 지지 유리(300)의 두께는 얇아지고, 상기 제1 유리(100)의 두께는 두꺼워짐을 의미한다. 도 5에서 보듯이, 상기 제2 유리(200) 또는 지지 유리(300)와 제1 유리(100)의 두께를 조절하여, 곡면 접합 유리의 휘어진 정도를 낮추어 강성을 확보할 수 있다. 구체적으로, 상기 AR이 0.1 미만인 경우에는 경량화 효과를 얻기 힘들고, AR이 0.5을 초과하는 경우에는 강성 증대 효과를 얻기 힘들 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제2 유리(200) 또는 지지 유리(300)와 제1 유리(100)의 두께를 조절하여, 제조되는 곡면 접합 유리의 강성 증대 효과 및 경량화 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 유리(200)는 상기 제1 유리(100)보다 높은 파괴인성을 가질 수 있다. 구체적으로 상기 제2 유리(200)는 상기 제1 유리(100) 대비, 135 % 이상 145 % 이하의 파괴인성(fracture toughness)을 가질 수 있다. 상기 제2 유리(200) 및 상기 제1 유리(100)의 파괴인성 값은 비커스 압입자로 유리에 균열이 생길 때까지 누른 후 균열 길이, 압입자 자국, 하중 등을 이용하여 계산하는 방법인 indentation fracture toughness 측정법을 이용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 유리(200)는 1.1 MPa·m1/2 이상 1.3 MPa·m1/2 이하의 파괴인성을 가질 수 있고, 구체적으로, 1.15 MPa·m1/2 이상 1.25 MPa·m1/2 이하, 1.18 MPa·m1/2 이상 1.21 MPa·m1/2의 파괴인성을 가질 수 있다. 상기 제2 유리(200)의 파괴인성이 1.1 MPa·m1/2 미만인 경우, 상기 제1 유리(100)와 접합하는 과정에서 제2 유리(200)가 파손되는 문제가 발생될 수 있고, 제조되는 곡면 접합 유리의 내충격성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 제2 유리(200)의 파괴인성이 1.3 MPa·m1/2을 초과하는 경우, 제2 유리(200) 원판의 생산성이 저하되어, 곡면 접합 유리의 제조 비용이 증가되는 문제가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 유리(200)는 1.1 MPa·m1/2 이상 1.3 MPa·m1/2 이하의 파괴인성을 가지는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 상기 제1 유리(100)는 0.7 MPa·m1/2 이상 0.85 MPa·m1/2 이하의 파괴인성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 유리(200)는 상기 제1 유리(100)보다 높은 탄성 계수 및 비커스 경도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 유리(200)는 상기 제1 유리(100) 대비, 104 % 이상 117 % 이하의 탄성계수, 115 % 이상 127 % 이하의 비커스 경도(Vicker's hardness)를 가질 수 있다.
상기 제2 유리(200) 및 상기 제1 유리(100)의 탄성계수는 3점굽힘 시험으로 측정할 수 있고, 비커스 경도는 비커스 압입자를 이용하여 유리를 누른 후 자국의 크기를 측정하여 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 유리(200)는 550 HV 이상 650 HV의 비커스 경도를 가질 수 있으며, 구체적으로 570 HV 이상 630 HV, 590 HV 이상 610 HV의 비커스 경도를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 유리(100)는 500 HV 이상 550 HV 이하의 비커스 경도를 가질 수 있다.
상기 제2 유리(200)는 제1 유리(100) 보다 높은 탄성계수 물성을 가짐에 따라, 상기 제1 유리(100) 대비 제2 유리(200)를 경량, 박형으로 제작하여도 제조되는 곡면 접합 유리는 강건한 구조를 가질 수 있다. 또한, 제2 유리는 강화 처리를 하지 않아, 윈드쉴드 (windshield) 적용 시 파손이 발생하여도 시야 확보가 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제2 유리(200)의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하일 수 있다. 또한, 상기 제2 유리(200)의 두께보다 상기 제1 유리(100)의 두께가 보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 유리(200)는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하의 두께로 제작이 가능하며, 구체적으로 0.3 mm 이상 0.7 mm 이하의 두께, 보다 구체적으로 0.5 mm의 두께로 제작될 수 있다. 상기 제2 유리(200)의 두께가 0.3 mm 미만이면 제조되는 곡면 접합 유리의 내충격성이 감소되는 문제가 발생될 수 있으며, 상기 제2 유리(200)의 두께가 1.0 mm를 초과하면 제2 유리(200)의 탄성 변형이 용이하지 않을 수 있고, 제조되는 곡면 접합 유리의 경량화 효과를 얻기 힘들 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 두께를 가지는 제2 유리(200)는 높은 기계적 물성으로 인하여, 곡면 접합 유리의 경량화를 달성할 수 있다. 또한, 상기 제2 유리(200)는 비강화 유리로서, 국부적 충격에 강하며, 파손이 되는 경우에도 사용자의 시야 방해나 비산 유리에 의한 2차 피해도 강화 유리에 비하여 매우 적은 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 유리(100)는 1.4 mm 이상 3 mm 이하의 두께로 제작될 수 있다. 상기 제1 유리(100)의 두께가 1.4 mm 미만이면 제조되는 곡면 접합 유리의 내충격성이 감소되는 문제가 발생될 수 있고, 상기 제1 유리(100)의 두께가 3 mm를 초과하면 제조되는 곡면 접합 유리의 경량화 효과를 얻기 힘들 수 있다. 따라서, 상기 제1 유리(100)의 두께는 1.4 mm 이상 3 mm 이하인 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 제2 유리(200) 및 제1 유리(100) 두께의 상한 값과 하한 값은 모두 외력, 기계적인 충격력을 탄성적으로 흡수하는 것을 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접합하는 단계에서 접합된 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)는 상기 곡면 가공된 제1 유리(100)와 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다.
상기 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)가 탄성 변형됨에 따라, 상기 곡면 가공된 제1 유리(100)와 상기 탄성 변형된 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)는 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 상기 곡면 가공된 제1 유리(100)와 상기 탄성 변형된 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)는 동일한 곡률 반경을 가지므로, 보다 정밀하게 정합될 수 있으며 이를 통해 제조되는 곡면 접합 유리의 투과 성능이 향상될 수 있다. 상기 곡면 접합 유리를 건축물 또는 운송 수단의 윈도우에 사용하는 경우, 사용자는 보다 명확하게 시야를 확보할 수 있는 이점이 있다.
상기 곡면 가공된 제1 유리(100)와 상기 탄성 변형된 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)는 3,000 mm 이상 10,000 mm 이하의 곡률 반경을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 곡면 가공된 제1 유리(100)와 상기 탄성 변형된 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)의 곡률 반경은 4,000 mm 이상 8,000 mm 이하, 5,000 mm 이상 7,000 mm 이하일 수 있다. 다만, 전술한 제1 유리(100)와 지지 유리(300) 또는 제2 유리(200)의 곡률 반경은 적용되는 윈도우의 용도에 따라 상이하게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 접합 유리의 제조 방법으로 제조되는 곡면 접합 유리가 제공된다. 상기 곡면 접합 유리는 중앙 부분에 배부름 현상이 발생되지 않아 광학적 품질이 우수하여, 높은 수준의 광학적 품질을 요구하는 기능성 제품에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 유리(100)를 곡면으로 가공함으로써, 제조되는 곡면 접합 유리는 가운데 부분보다 양 옆이 더욱 휘어지는 구조를 가질 수 있다. 또한 상기 곡면 접합 유리는 경량화를 달성할 수 있으며, 내마모성 및 내구성이 우수하므로, 건축물 또는 운송 수단의 윈도우에 적용될 수 있다. 상기 곡면 접합 유리는, 예를 들면, 자동차용 윈도우 중 전면 윈도우, 측면 윈도우, 후면 윈도우 및 선루프 윈도우에 적용될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
곡면 유리의 제조
실시예 1
조성물 100 wt%당 Si02 73 wt%, Al2O3 0.15 wt%, Na2O 14 wt%, K2O 0.03 wt%, 및 CaO 9 wt% 및 MgO 4 wt%를 포함하며 2.1 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리를 제1 유리로 준비하였고, 조성물 100 wt%당 Si02 61 wt%, Al2O3 16 wt%, MgO 3 wt%, CaO 8 wt% 이하를 포함하며 0.5 mm의 두께를 가지는 무알칼리 유리를 지지 유리로 준비하였다. 상기 소다라임 유리의 연화점은 730 ℃, 서냉점은 550 ℃이고, 상기 무알칼리 유리의 연화점은 940 ℃, 서냉점은 720 ℃이다.
상기 무알칼리 유리의 상면에 상기 소다라임 유리를 적층하고, 적층된 유리를 성형 틀에 올려 놓은 후, 소다라임 유리의 서냉점 온도와 연화점 온도 사이인 610 ℃까지 가열시켜 자중에 의해 소다라임 유리를 곡면 가공하고, 소다라임 유리의 서냉점 부근인 550 ℃에서 -6℃/min 으로 서냉시켜 소다라임 유리의 곡면 가공을 완료하였다.
비교예 1
조성물 100 wt%당 Si02 73 wt%, Al2O3 0.15 wt%, Na2O 14 wt%, K2O 0.03 wt%, 및 CaO 9 wt% 및 MgO 4 wt%를 포함하며 2.1 mm의 두께를 가지는 소다라임 유리 2장을 준비하였다. 상기 소다라임 유리의 연화점은 730 ℃, 서냉점은 550 ℃이다. 상기 소다라임 유리 2 장을 적층하고 적층된 유리를 성형 틀에 올려 놓은 후, 소다라임 유리의 서냉점 온도와 연화점 온도 사이인 610 ℃까지 가열시켜 자중에 의해 소다라임 유리를 곡면 가공하고, 소다라임 유리의 서냉점 부근인 550 ℃에서 -6℃/min으로 서냉시켜 소다라임 유리의 곡면 가공을 완료하였다.
곡면 접합 유리의 제조
상기 실시예 1에서 제조된 곡면으로 가공된 소다라임 유리를 제1 유리로 준비하였고, 조성물 100 wt%당 Si02 61 wt%, Al2O3 16 wt%, MgO 3 wt%, CaO 8 wt% 이하를 포함하며 0.5 mm의 두께를 가지는 무알칼리 유리를 제2 유리로 준비하였고, 또한, 접합 필름으로 0.76 mm의 두께를 가지는 폴리비닐부티랄(PVB) 필름을 준비하였다. 곡면으로 가공된 상기 소다라임 유리의 오목한 면과 무알칼리 유리 사이에 상기 접합 필름을 놓고, 80 ℃, 300 torr의 압력 조건에서 진공 링으로 압착하였다. 압착된 상기 무알칼리 유리와 소다라임 유리를 오토클레이브에서 130 ℃, 11.76 bar 의 조건으로 처리하여 곡면 접합 유리를 제조하였다.
제조 결과
실시예 1에서 제조된 곡면 가공된 소다라임 유리는 중앙 부분에 배부름 현상이 발생되지 않은 상태로 목적하는 곡률을 가지며 곡면으로 가공되는 것이 확인되었다. 또한, 상기 곡면 가공된 소다라임 유리의 오목한 면에 무알칼리 유리를 접합하여 제조한 곡면 접합 유리는 접합 품질이 우수하고, 광학적 왜곡이 적으며 다른 결점이 발견되지 않는 것이 확인되었다.
반면, 비교예 1에서 제조된 곡면 가공된 소다라임 유리 2장은 중앙 부분에 배부름 현상이 발생된 상태로 곡면 가공되는 것이 확인되었다. 또한, 유리의 중앙 부분에 배부름 현상이 발생되어, 소다라임 유리 2장이 접합된 곡면 접합 유리는 바라보는 위치에 따라 광학적 왜곡이 발생되는 것이 확인되었다.
100: 제1 유리
200: 제2 유리
300: 지지 유리
400: 성형 틀
500: 접합 필름

Claims (13)

  1. 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 준비하는 단계;
    상기 판상의 지지 유리의 상면에 상기 판상의 제1 유리를 적층하는 단계;
    상기 적층된 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 가열하여, 자중에 의해 상기 판상의 지지 유리 및 판상의 제1 유리를 곡면 가공하는 단계; 및
    상기 곡면 가공된 제1 유리의 일면 상에 상기 곡면 가공된 지지 유리 또는 판상의 제2 유리를 접합하는 단계;를 포함하고,
    상기 지지 유리는 상기 제1 유리보다 높은 연화점 및 서냉점을 갖는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡면 가공하는 단계는 상기 제1 유리의 서냉점 온도 이상 연화점 온도 이하로 가열하는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합하는 단계는 상기 곡면 가공된 지지 유리 또는 상기 판상의 제2 유리를 탄성 변형시켜 상기 곡면 가공된 제1 유리와 정합시키는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합하는 단계는 80℃ 이상 140℃ 이하에서 수행되는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합하는 단계는 접합 필름 또는 접착제를 이용하여 상기 지지 유리 또는 상기 제2 유리를 상기 제1 유리에 접합하는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 유리와 상기 제1 유리의 연화점의 온도비는 1:0.7 내지 1:0.9인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 유리의 연화점은 900 ℃ 이상 1000 ℃ 이하이고, 서냉점은 680 ℃ 이상 770 ℃ 이하인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 유리는 상기 제1 유리보다 높은 점도를 갖는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유리는 소다라임 유리이고, 상기 지지 유리 및 상기 제2 유리는 무알칼리 유리인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 유리의 두께는 0.3 mm 이상 1.0 mm 이하인 것인 곡면 유리의 제조 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 유리 또는 상기 제2 유리와 상기 제1 유리의 두께비는 0.1:1 내지 0.5:1인 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 접합하는 단계에서 접합된 상기 지지 유리 또는 제2 유리는 상기 곡면 가공된 제1 유리와 동일한 곡률 반경을 가지는 것인 곡면 접합 유리의 제조 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 따른 제조 방법으로 제조된 곡면 접합 유리.
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