자동차, 항공기 등의 앞부분에서, 소위 앞유리로 또한 알려진 앞유리창이 사용된다. 앞유리창은 보통 2개의 대향하는 유리 및 그 사이에 샌드위치된 중간막으로 구성되는 적층 유리이다.
최근에 안전성을 고려하여 자동차의 앞유리에 대한 요구가 증가되었으며, 예를 들어, 앞유리와 같은 운전자의 동일한 시각 영역내에서 자동차의 속도 및 주행 데이터와 같은 계측 생성 정보가 소위 헤드업 디스플레이 (HUD) 상에 표시될 수 있다.
HUD 의 메카니즘에 대하여, 이후 많은 시스템이 개발되었다. 전형적인 시스템에서, HUD 디스플레이 영역은 앞유리 표면상에 존재하지 않지만 운전자는 데이터의 반영을 앞유리와 동일한 위치 (즉, 동일한 시각 영역내) 에서 가상 이미지로서 인식한다. 그러나, 앞유리의 적층유리는 2개의 평행한 유리 시트로 구성되기에, 이러한 시스템에는 운전자가 계기 디스플레이의 이중 비전을 갖는 단점이있다.
이 단점을 극복하기 위하여, 미국특허번호 제 5,013,134 호는 앞유리내에 웨지 (wedge) 각을 갖는 중간막을 배치하는 기술을 설명한다. 미국특허번호 제 5,087,502 호는 웨지형 시트 및 그 제조방법을 설명한다. 게다가, 미국특허번호 제 5,639,538 호는 에지로부터 연장되는 전체 영역의 적어도 20 % 에 대하여 두께가 균일하며 중간 라인을 향하여 두께가 점진적으로 감소되고 중간 라인 둘레에서 갈라지는 시트를 설명한다.
이러한 적층유리용 중간막은 부분적으로 웨지형이기 때문에, 상기한 기술에는 트리밍 막이 유리 적층에서 흔히 발생하고 이에따라 효율이 희생되는 단점이 있다. 게다가, 시트는 부분적으로 두께가 균일하고 나머지 부분은 웨지형이기에, 두께가 균일한 부분과 적층 공정에서의 웨지형 두께 프로파일을 갖는 부분간의 경계선을 따른 외관의 열화 위험이 많다.
이러한 웨지형 프로파일을 갖는 중간막이 곡선으로 휘어져 감긴 앞유리에 부착될 때, 유리의 표면 구성에 부합하여 중간막을 신장하는 것은 흔한 일이며, 따라서 막은 두께가 균일하게 된다.
일본 특개평 3 - 209210 호에서 특히 언급된 바와 같이, 헤드업 디스플레이 기능을 갖는 앞유리용으로 형태가 유지되는 웨지형 두께 프로파일을 갖는 중간막을 사용함으로써, 이중 비전이 발생하지 않고도 명확한 반사 이미지가 형성될 수 있다.
한편, 웨지형 두께 프로파일을 갖는 어떤 중간막은, 롤 방식으로 권취되어 불균일한 두께로 인한 원뿔을 형성하며 권취되는 막의 길이에 따라 코어의 각을 변경하는 것이 필요하다. 게다가, 그 결과로 발생하는 롤은 원뿔형이기 때문에, 롤 당 권취될 수 있는 막의 길이는 자연히 제한되어 롤의 전송 효율이 감소되며 롤의 불안전성으로 인해 롤은 다루기 어렵게 된다. 원뿔형 코어가 권선용으로 사용될 때, 롤은 원통형이며 안정적이지만 롤당 권취될 수 있는 막의 길이는 더 감소되어 전송 효율이 희생된다.
상기한 단점을 극복하는 중간막으로서, 일본 특개평 7-508690 호는 막의 양 에지로부터 주어진 길이에 대하여 두께가 균일하고 처음 언급된 부분으로부터 막의 중심을 향하여 두께가 대칭적으로 감소하며, 이에따라 일정한 반경을 갖는 원통형 롤의 형태로 막이 감겨지는 중간막을 설명한다.
그러나, 일본 특개평 7-508690 호에서 언급된 중간막은 매우 복잡하여 제조하기가 쉽지 않으며, 또한, 비교적 얇은 두께의 중심부에서 주름이 발생하기 쉽다는 단점이 있다.
발명의 개요
상기한 종래 기술의 관점에서 볼때, 본 발명의 목적은 열화된 외관을 갖는 적층유리 문제가 발생하지 않으며 기존의 제조 설비를 리모델링하지 않고 생산성이 뛰어난 적층유리용 중간막을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 다루기 쉽고 제조 공정 및 그 효율에 기여하는 바와 같이, 종래의 적층유리용 중간막 롤의 단점을 극복하는 적층유리용 중간막 롤을 제공하는 것이다.
본 발명은 2개의 대향하는 유리 시트간에 중간막을 샌드위치시켜 적층유리를 제조하는데 사용되는 적층유리용 중간막에 관한 것으로서, 곡선 형태 방식으로 가로질러 두께가 감소하는 부분 프로파일을 포함한다.
본 발명은 또한 2개의 대향하는 유리 시트간에 중간막을 샌드위치시켜 적층유리를 제조하는데 사용되는 적층유리용 중간막에 관한 것으로서, 2개 이상의 상이한 반경을 갖는 호 연속체를 포함하는 부분 프로파일을 포함한다.
본 발명은 또한 적층유리용 중간막 제조방법에 관한 것으로서, 적층유리용 중간막을 위한 원료 조성물을, 압출기, 압출 다이, 제 1 냉각 압력 롤, 및 제 2 냉각 압력 롤을 구비하는 제조 설비에 공급하는 단계를 포함하며,
제 1 및 제 2 냉각 압력 롤은 제조되는 중간막의 부분 프로파일에 따라 각각 제어되는 클리어런스를 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명의 적층유리용 중간막을 포함하는 적층유리에 관한 것이다. 본 발명의 적층유리용으로 사용될 수 있는 유리의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 부유 유리 (float glass) 와 같은 무기적 유리 또는 폴리카보네이트 유리와 같은 유기적 유리일 수도 있다.
본 발명의 적층유리용 중간막 롤의 두께는 축방향에서 한 에지로부터 나머지 에지로 증가하며, 한 개의 스트립이 나머지 스트립위에 중첩되어 권취된, 보다 얇은 한 스트립의 에지가 나머지 보다 굵은 스트립의 에지와 정렬된 바와 같이, 중간막의 2개의 연속 스트립 권선을 포함한다.
축방향에서 한 에지로부터 나머지 에지로 두께가 증가하는 적층용 중간막 롤을 제조하는 방법은, 한 개의 스트립이 나머지 스트립위에 중첩되어 감겨진, 보다얇은 한 스트립의 에지가 나머지 보다 굵은 스트립의 에지와 정렬된 바와 같이, 중간막의 2개의 연속 스트립을 권선하는 단계를 포함한다.
이후, 본 발명이 상세히 설명된다.
투명 열가소성 수지이라면, 본 발명의 적층유리용 중간막을 위한 물질이 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리비닐 부티랄 수지, 폴리우테란 수지 및 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머 수지와 같은 종래의 물질이 사용될 수 있다.
본 발명의 적층유리용 중간막은 특별한 부분 프로파일에 의해 특성화되고, 이러한 적층유리용 중간막은 2개의 유리 시트간에 샌드위치된다. 따라서, 상기 부분 프로파일은, 시트의 두께가 프로파일의 축방향에서 곡선 형태로 감소되는 것이다. 게다가, 상기 프로파일은 2개 이상의 상이한 반경을 갖는 호의 연속체를 포함한다.
"곡선 방식으로 감소한다" 는 용어는 적층유리용 중간막이 중간막의 축방향에서 곡선을 따라 두께가 감소한다는 뜻이다.
호는 원의 둘레의 일부를 의미한다. "2개 이상의 호" 는 상기 연속체가 복수의 호로 구성되며 한 개의 호로 구성되는 경우를 제외한다. 상기 호는 반경에 따라 상이하다. 반경에 따라 호가 상이하다는 것은 한 호의 반경이 또다른 호의 반경과 상이하다는 것이다. 동일한 반경의 호가 상기 복수의 호중에 존재할 수도 있지만, 모든 호의 반경이 동일한 경우는 제외된다.
호의 전체 수에 대한 반경이 상이한 호의 개수의 비율은 가능한 많은 것이 바람직하다.
이러한 호의 연속체는 호의 연속적인 어레이를 의미한다. 환언하면, 호가 연속적으로 존재하기 때문에, 이러한 호는 인접하는 원간에 부분적으로 중첩되게 존재한다.
종래의 적층유리용 중간막과는 달리, 상기한 프로파일을 갖는 적층유리용 중간막에는 적층 공정에서 막을 유리로 트리밍하는 단점이 발생하지 않는다. 게다가, 두께가 부분적으로 균일하며 나머지 부분에서 웨지형인 종래 기술의 막과 비교할 때, 본 발명의 적층유리용 중간막은, 균일한 두께의 일부 및 유리와의 적층 공정에서 웨지형 두께 프로파일을 갖는 부분 간의 경계선을 따른 열화된 형태를 야기시키지 않는다.
본 발명의 적층유리용 중간막을 제조하는 공정이, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명된다.
도 1 은 본 발명의 적층유리용 중간막을 제조하는 공정에서 사용되는 전형적인 제조 설비를 도시하는 개략적인 도이다. 이 제조 설비는 압출기 (1), 압출다이 (2), 제 1 냉각 압력 롤 (3), 제 2 냉각 압력 롤 (4) 및 보조 설비 (5) 를 포함한다.
본 발명의 적층유리용 중간막을 위한 물질로서 사용되는 열가소성 수지가 압출기 (1) 에 제공되어 용융된 상태로 압출 다이 (2) 에 전달된다. 이 다이로부터 시트 형태로 압출된 열가소성 수지는 상기 제 1 냉각 압력 롤 (3) 및 상기 제 2 냉각 압력 롤 (4) 을 통하여 전달되고, 마지막으로 감는 장치에서 감겨진다.
도 2 는 제 1 냉각 압력 롤 (3) 의 동작 메카니즘을 도시한다. 제 1 냉각 압력 롤 (2) 은 한 축 끝부로부터 다른 쪽 끝부로 점진적으로 변경되는 클리어런스 (clearance) 를 제공하도록 설정되고, 상이한 압력이 롤의 축 끝부에 인가된다. 인가된 압력에 응답하여 압력 롤의 편향 때문에, 열가소성 수지막의 두께는 2개 이상의 반경을 갖는 호의 연속체에서 가로질러 변경될 수 있다.
도 3 은 제 2 냉각 압력 롤 (4) 의 동작 메카니즘을 도시한다. 제 2 냉각 압력 롤 (4) 은 상기 제 1 냉각 압력 롤 (3) 로부터의 열가소성 수지 막 주조의 가로지르는 두께에 실질적으로 상응하는 클리어런스를 가지며 균일하게 패턴화된 표면을 갖는다. 제 2 냉각 압력 롤 (4) 의 양 축 끝부가 소정 레벨 이하가 아닌 압력을 받게될 때, 균일하게 패턴화된 표면을 갖는 적층유리용 중간막이 제조될 수 있다.
따라서, 압출 다이로부터 압출된 열가소성 수지는 상기한 롤의 2개 축 끝단간에 상이한 클리어런스를 갖도록 설정된 제 1 냉각 압력 롤로 유도된다. 상이한 압력이 상기 냉각 압력 롤의 상기 축에 각각 인가되어, 그 결과 롤의 편향으로 인해 수지 막은 축 방향에서 웨지형 두께 프로파일을 취하게 된다. 막은 2개의 축 끝단간에 상이한 클리어런스로 설정된 상기 제 2 냉각 압력 롤에 더 인가되고 상이한 압력이 롤의 축 끝단에 인가되는 한편, 곡선 방식으로 두께가 감소하고, 동시에 축 방향에서 평행하게 엠보싱되는 섹션 프로파일이 막에 제공된다.
상기한 공정에 의해, 본 발명의 적층유리용 중간막이 얻어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 적층유리용 중간막은 전면유리의 HUD 기능에 크게 기여하고, 이러한 적층유리용 중간막을 이용하여 얻어질 수 있는 적층유리는 본 발명의 사상내에 존재한다.
본 발명의 적층유리용 중간막의 롤이 이제 상세히 설명된다.
본 발명의 적층유리용 중간막 물질은 특별히 제한되지 않으며 상기 목적을 위해 종래에 사용되는 물질을 포함한다. 따라서, 폴리비닐 부티랄 수지, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 및 폴리비닐 클로라이드가 예를 들어 언급될 수 있다.
본 발명의 이 태양에서, 축방향으로 한 에지로부터 나머지 에지로 중간막의 두께가 증가하는 모드는 선형 증가하는 것일 수도 있고, 즉, 소위 웨지 프로파일일 수도 있고, 또는 곡선 방식으로 두께가 증가하는 것일 수도 있다.
중간막의 두께 변경율은 폭의 미터당 0.1 내지 0.7 mm 인 것이 바람직하다. HUD 사용용으로, 적층유리용 중간막의 두께 변경율은 폭의 미터당 0.2 내지 0.3 mm 인 것이 바람직하다.
게다가, 적층유리용 중간막의 2개 스트립은 두께 변경율과 약간 상이하거나 동일할 수도 있다.
적층유리용 중간막의 바람직한 두께는 최소 두께 위치에서 약 0.3mm 이고 최대 두께 위치에서 1mm 이다. 적층유리용 중간막의 두께가 0.3mm 미만이라면, 적층유리의 투과 저항은 불충분할 것이며, 또한, 제조되는 동안 고유의 무게로 인하여 막에 슬랙이 발생할 것이다. 역으로, 두께가 1mm 보다 크다면, 투과 저항은 과다할 것이며 비용절감면에서 피할 수 없는 단점이 발생할 것이다.
축방향에서 한 에지로부터 나머지 에지로 두께가 증가하는 적층유리용 중간막의 연속적인 스트립은, 원하는 막의 두께에 따라 주조하는 각 압출 다이의 수지 오리피스를 조절함으로써 또는 원하는 막의 클리어런스 및/또는 형태를 제어하기 위해 압출된 스트립을 한 쌍의 롤에 통과시킴으로써 제조될 수 있다.
필요할 때, 적층유리용 중간막에는 전체 영역에 또는 국부적으로 컬러 밴드가 제공될 수도 있고, 이러한 컬러 밴드는 컬러 수지를 공동압출함으로써 또는 중간막의 표면위에 필요한 패턴을 인쇄함으로써 제공될 수 있다.
본 발명의 적층유리용 중간막 롤을 제조하는 방법에서, 적층유리용 중간막의 2개 스트립이 2개의 압출기로부터 또는 한 개의 압출기로부터 압출될 수도 있다. 2개의 압출기가 사용될 때, 적층유리용 중간막의 2개 스트립은 동시에 압출될 필요는 없고 롤에서 각각 감겨져 한 개가 나머지 한 개위에 중첩된다. 대체하여, 적층유리용 중간막의 한 개 스트립이 압출되어 원뿔 형식으로 감겨지고 이후 나머지 스트립이 압출되고 제 1 스트립의 권선위로 권취된다. 또한 대체하여, 적층유리용 중간막의 제 2 스트립이 압출되어 제 1 스트립이 롤에서 계속 권취되는 동안 감겨져 있는 제 1 스트립과 중첩되어 감겨져 원통형 롤이 제공된다.
본 발명의 적층유리용 중간막 롤은, 보다 두꺼운 한 스트립의 에지가 나머지 보다 얇은 스트립의 에지와 정렬된 한 스트립이 나머지 스트립위에 중첩되게 권취되어 축방향에서 한 에지로부터 나머지 에지로 두께가 각각 증가하는, 적층유리용 중간막의 2개 스트립을 권취하는 단계를 포함한다. 따라서, 그 결과 롤은 실질적으로 수송 및 다루기 쉬운 원통형 프로파일을 갖는다.
본 발명의 적층유리용 중간막 롤을 제조하는 방법에서, 적층유리용 중간막의 연속적인 2개 스트립이, 보다 두꺼운 한 스트립의 에지가 나머지 보다 얇은 스트립의 에지와 정렬된 한 스트립이 나머지 스트립위에 중첩되게 감겨져, 그 결과 롤은 실질적으로 일정한 반경을 갖는 원통형 롤이며 쉽게 수송 및 다룰 수 있다.
도 7 은 본 발명의 적층유리용 중간막의 롤을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 7 에서, 참조 번호 (11) 는 본 발명의 롤을 제공하기 위해 적층유리용 중간막이 권취된 코어를 나타낸다. 참조 번호 (12) 는, 도 8 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 축방향에서 한 에지로부터 나머지 에지로 두께가 증가하는 두께 프로파일을 갖는 중간막을 도시한다.
도시된 바와 같이, 웨지형 두께 프로파일을 각각 구비하는 중간막의 연속적인 2개 스트립 (12, 12) 은, 보다 얇은 한 스트립 (12) 의 에지가 보다 두꺼운 나머지 스트립 (12) 의 에지와 정렬된, 한 개 스트립이 나머지 스트립위에 중첩되어 있다.
상기 웨지형 프로파일을 갖는 중간막 (12) 은, 예를 들어, 도 9 에 도시된 바와 같이 보다 두꺼운 에지가 나머지 에지와 정렬된 수지 오리피스 (131) 를 갖는 압출 다이 (13) 를 사용하여 제조될 수 있다.
도 7 에 도시된 본 발명의 적층유리용 중간막의 롤에서, 웨지형 두께 프로파일을 각각 갖는 중간막의 연속적인 2개 스트립 (12, 12) 은, 보다 얇은 한 스트립 (12) 의 에지가 보다 두꺼운 나머지 스트립 (12) 의 에지와 정렬된, 한 스트립이 나머지 스트립위에 중첩되어 있다. 따라서, 그 결과 롤은 실질적으로 수송 및 다루기 쉬운 원통형 프로파일을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도면을 참조하여 설명되었지만 첨부된 청구범위로부터 벗어나지 않고 많은 수정 및 변경이 당해 기술에 숙련된 당업자에 의해 행해질 수 있다.
예를 들어, 코어 (11) 는 적층유리용 중간막을 권취하는데 항상 사용될 필요가 없다.
본 발명을 실시하는 최상의 모드
다음의 예는 본 발명을 상세히 나타내며, 이러한 예들이 본 발명의 사상을 한정하는 것을 결코 아니다.
예 1
도 1 에 도시된 제조 설비를 이용하여, 적층 유리용 중간막이 아래와 같은 상태에서 제조되었다.
압출 다이
슬릿 폭 : 1300 mm
다이 온도 : 180℃
제 1 냉각 압력 롤
효율적인 롤 길이 : 2000 mm
온도 : 40℃
제 2 냉각 압력 롤
효율적인 롤 길이 : 2000 mm
롤 클리어런스 : 0.47 mm
적층 유리용 중간막의 부분적인 구성은 도 4a 및 4b 에 도시된다. 이 적층 유리용 중간막의 두께 프로파일 및 호 반경은 표 1 에 도시된다.
예 1 에 따른 중간막은 2개 이상의 상이한 반경을 갖는 호의 연속체를 포함하는 두께 프로파일을 갖는다.
폭 (L) |
1070 mm |
두께 (a) |
1.35 mm |
두께 (b) |
0.8 mm |
트리밍 길이 (d) |
30 mm |
주요 반경 (R1) |
250 m |
주요 반경 (R2) |
330 m |
비교예 1
예 1 에 사용된 바와 동일한 제조 설비를 이용하여, 도 5 에 도시된 쐐기형 두께 프로파일을 갖는 중간막이 제조된다. 여기서, 제 1 냉각 압력 롤 및 제 2 냉각 압력 롤 각각의 간극은 조절되어 축방향에서 두께 프로파일의 기울기 (α')는 예 1 에 따른 기울기 (α) 와 거의 동일할 것이다. 두께 프로파일은 표 2 에 도시된다.
폭 (L) |
1070 mm |
두께 (a') |
1.50 mm |
두께 (b') |
0.8 mm |
트리밍 길이 (d) |
30 mm |
비교예 2
예 1 에서 사용된 바와 동일한 제조 설비를 이용하여, 도 6 에 도시된 쐐기형 프로파일을 갖는 중간막이 제조된다.
여기서, 제 1 냉각 압력 롤 및 제 2 냉각 압력 롤 각각의 간극은 조절되어 축방향에서 두께 프로파일의 기울기 (α") 는 예 1 에 따른 기울기 (α) 와 거의 동일할 것이다. 두께 프로파일은 표 4 에 도시된다.
예 1 의 적층 유리용 중간막 및 비교예 2 의 적층 유리용 중간막은 각각 3.00 mm 의 평판 유리 시트와 함께 사용되어 적층 유리가 제조된다. 비교예 2 의 적층 유리용 중간막을 사용하여 제조된 적층 유리는 피로한 것으로 발견되었다.
폭 (L) |
1070 mm |
두께 (a") |
1.35 mm |
두께 (b") |
0.8 mm |
두께 (c) |
230 mm |
트리밍 길이 (d) |
30 mm |
예 2
도 9 에 도시된 플라스틱화된 폴리비닐 부티랄 수지 및 이축 압출기 및 다이를 사용하여, 웨지 형태의 프로파일을 갖는 제 1 스트립의 중간막이 제조된다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 적층유리용 중간막의 두께는 한 에지에서 0.76mm 이고 다른 에지에서 0.98mm 이다. 동시에, 도 9 에 도시된 바와 같이 동일한 다이 및 또다른 이축 압출기를 사용하여, 제 1 스트립이 압출될 때 동일한 웨지 형태의 두께 프로파일을 갖는 제 2 스트립의 중간막이 제조된다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 상기 2개의 스트립의 중간막은, 보다 얇은 스트립의 에지가, 외경이 200mm 이며 전체 150 권선인 보다 두꺼우며 동시에 원통형 코어로 권취된 나머지 스트립의 에지와 정렬되어, 한 개 스트립이 나머지 한 개 스트립위에 중첩되어 730mm 의 일정한 직경을 갖는 원통형 롤이 제공된다.
비교예 3
예 2 의 프로시저는 반복되어 동일한 웨지 형태의 두께 프로파일을 갖는 2개 스트립의 중간막을 형성한다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 2개 스트립은 원통형 코어상에서, 외경이 200mm 이고 보다 얇은 한 스트립의 에지가 전체 300 권선의 보다 얇은 나머지 스트립의 에지와 정렬되어 중첩되게 권취된다. 그 결과 롤은 한 끝단에서 직경 660mm 이고 다른 끝단에서 직경 790mm 인 원뿔형 롤이다.