KR100865946B1 - 강화거울의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명 강화거울은 종래의 거울 생성 후에 가공시 유리면과 은막, 동(구리)막 틈에서의 미세 균열 발생방지와 보호용으로 코팅된 보호페인트의 화학적 반응으로 인한 접착력의 성능 저하 방지 및 습도가 높은 장소에 사용될 경우 은막의 부식 등이 발생하여서 거울의 기능이 저하되는 것을 방지하기 위한 것으로, 유리면의 전처리 공정을 통해서 절단 가공하고, 열처리와 동코팅 및 보호도장을 실시하여 거울의 기능저하방지와 외부 습기에 대한 부식 방지를 위한 강화거울의 제조방법을 제공한다.

강화거울, 판유리 열처리, 은막부식방지

Description

강화거울의 제조방법{Manufacturring process of tempered mirror}

도 1은 본 발명상의 강화거울의 제조 공정을 도시한 공정 흐름도.

도 2는 본 발명상으로 제조되는 강화거울의 확대 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10. 전처리 단계 20. 강화유리 제조단계

20a. 강화유리 30. 거울막 생성 및 코팅단계

34a. 은막거울층 35a. 동코팅층 37a. 1차 보호도장층

38. 2차 보호도장 38a. 2차 보호도장층

본 발명은 거울의 강도를 향상시킨 강화거울에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반유리를 소정의 온도 이상으로 가열하였다가, 압축공기로 급냉처리하여서 유리표면은 저팽창 유리층으로, 유리 내부는 고팽창 유리층으로 유리층을 형성시켜서, 파손의 우려가 적고, 외부 충격으로 강화유리가 파손되더라도 위해성을 감소시킨 강화거울의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 거울은 투명 원판에 거울막을 형성, 제조한 거울 원판을 이용하여 제품의 규격에 따라 절단하고, 이 절단된 거울의 가장자리 면을 연마, 광택 공정을 거친 후, 파편의 비산을 막기 위한 보호책으로 비닐 소재로 된 시트지(sheet paper)를 부착하여 제조한다.

하지만, 상기와 같이 생산되는 일반 거울은 거울면이 형성된 원판을 절단하여 가장자리면을 가공하는 방식이기 때문에 연마공정 도중에 발생되는 높은 온도를 가진 열로 인해 거울을 형성하고 있는 유리면과 은막, 동(구리)막 틈에 미세한 균열이 발생되고, 보호용으로 코팅된 보호페인트의 화학적 반응으로 인해 접착력 성능이 저하되고, 습도가 높은 장소에 사용될 경우 은막의 부식 등이 심하게 되어 거울의 기능이 저하된다.

또한, 일반 거울은 외부 충격에 파손되기 쉽고, 파손되었을 경우 칼날과 송곳 형상을 가진 조각들이 비산(飛散)되어 인체에 상해를 입히거나, 주변 환경에 유해를 가하고, 일반 거울에 사용되는 시트지는 유해성 기체를 방출하는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결위한 종래의 기술은 2003년 2월 5일자로 출원된 실용신안출원번호 제20-2003-0003316호 "강화거울" 등이 있으며, 상기 고안은 내충격강도를 향상시키기 위한 안전거울에 관한 것으로서, 거울용 유리를 연화온도 미만에서 열처리하고, 이 열처리된 거울의 이면을 경면 처리한 강화유리를 언급하고 있다.
그런 후, 거울용 유리를 300℃~500℃의 열처리하면 강화유리가 생성된다고 하였지만, 기술적으로 일반 유리의 경우 연화점(softening point; 유리가 유동성을 가질 수 있는 온도)까지 가열한 후, 급냉시켜야지만 강화유리가 생성되는 것으로서, 종래의 실용신안으로 출원된 "강화거울"은 강화거울의 생성 자체가 불가능하다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 일반 유리원판을 연마처리와 광택처리를 하고, 열처리 공정을 실시한 후에, 거울막의 보호코팅 처리를 하여서 거울의 변형방지와 부식 방지를 위한 강화거울을 제조하는데 목적이 있다.

본 발명상의 강화거울은 투명판 유리의 규격절단과 가장자리면 연마 및 광택가공를 실시하는 전처리단계(10)와, 상기 전처리단계(10) 후 실시하는 강화유리제조단계(20)과, 강화유리세척 공정과, 안정촉매처리 공정과, 안정처리 공정과, 거울면생성 공정과, 동보호막 형성 공정과, 건조 공정과, 1차보호도장 공정과, 2차보호도장 공정과 거울세척 공정을 실시하는 거울막 생성 및 코팅단계(30)를 거쳐 제조된다.

상기와 같이 제조된 본 발명상의 강화거울은 상면에 형성되는 은막거울층과, 상기 은막거울층 상면에 형성되는 동코팅층, 상기 동코팅층에 형성되는 1차보호도장층과, 상기 1차보호도장층에 형성되는 2차보호도장층으로 이루어지며, 거울 품질의 불량화 또는 거울의 변형방지와 부식 방지에 효과가 있다.

이하, 본 발명상의 강화거울의 제조방법을 일 실시예로서 도면을 참고하여 상술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명상의 강화거울의 제조방법을 도시한 제조 공정 흐름도이다. 여기에서 나타나 있는 바와 같이 강화거울의 제조는 강화거울의 원재료를 준비하는 전처리단계(10)와, 강화유리를 형성하는 강화유리제조단계(20)와, 거울막 생성 및 코팅단계(30)로 이루어진다.

상기 전처리 단계(10)는 판유리 제조사로부로부터 제조된 투명원판유리를 자동절단기를 이용하여 제품에 필요한 규격으로 재단하는 투명판유리 규격절단 공정과, 규격 사이즈(size)로 재단된 유리의 날카로운 가장자리면을 다듬는 연마 및 광택가공 공정으로 이루어진다.

상기 가장자리면 연마 및 광택가공 공정(12)에서는 가장자리면, 모서리 및 사면 등이 연삭휠로 연삭된다.

상기와 같이하여 연삭된 면은 이를 고르게 하고 광택을 내기 위해 광택 레진휠(resin wheel)로 다시 연마하여 가장자리면을 가공처리하는데, 이 때 연삭중 연삭마찰로 인한 열이 발생되며, 이 연삭마찰로 발생된 열은 냉각수를 이용하여 냉각한다.

상기 공정들은 일반 거울의 제조공정과는 대별되는 공정이다. 일반 거울의 제조시에는 은막과 동보호막 및 페인트 도장막 생성 후에 재단을 실시하기 때문에 연삭진동 및 열발생으로 인하여 거울에 미세한 균열이 발생되고 도장용 도료의 화학반응 등으로 유리원판과 은막이 격리되는 현상 등이 발생되고, 균열 틈 사이로 습기에 노출되어서 은막의 부식이 서서히 진행하게 된다.

하지만 본 발명 강화거울의 경우, 투명유리 원판을 먼저 연삭 가공처리하고 강화처리한 후에 거울막을 생성하는 단계를 갖기 때문에 은막의 부식을 방지할 수 있다.

상기와 같이 전처리 단계(10)가 완료되면, 다음 강화유리제조단계(20)가 실시된다.

상기 강화유리제조단계(20)는 투명 유리원판이 연삭 가공된 유리를 강화처리하는 공정단계로서, 유리의 열처리방식을 적용하여 유리의 응력과 인장력을 강화시켜 내충격력과 탄력을 가지는 강화유리가 제조된다.

유리의 강화를 위한 열처리시 필요한 유리 연화점 온도는 섭씨 650℃~720℃이다. 상기의 온도범위를 벗어나 열처리가 실시되면 가열로 밖으로 나오는 순간 파손되거나, 유리판의 내충격력과 탄성이 저하된다.

상기 온도범위 내에서 가열된 유리에 급속히 냉기를 불어넣어 유리의 양 표면만 급냉시키면 인장력과 응력을 갖게하므로써, 내충격이 강한 강화유리가 제조되고 이에 따라 거울 파손시라도 미세파편 비산이 방지될 수 있다. 열처리의 냉기는 겨울철과 여름철, 건조기와 장마철 등 공기와 습도에 따라 냉각 노즐의 간격 및 풍량을 적절히 조절한다.

또한, 유리두께에 따라 가열온도와 가열시간 등의 열처리 조건이 달라지며, 두께에 따른 열처리 제어조건은 표 1과 같다.

상기 강화유리제조단계(20)를 거친 후 거울막 생성 및 코팅단계(30)가 실시된다.

상기 거울막 생성 및 코팅단계(30)은 강화유리세척 공정과, 안정촉매처리 공정과, 안정처리 공정과, 거울면생성 공정과, 동보호막 형성 공정과, 건조공정과, 1차보호도장 공정과, 2차보호도장 공정과, 거울세척 공정으로 구성되고 이 공정 순으로 실시된다.

상기 강화유리세척 공정은 강화유리에 은막을 형성하기 위하여 표면에 묻은 먼지 등의 이물질을 제거하기 위한 세척공정으로서, 유리표면의 유분 등의 미립자를 제거하고, 표면의 청정을 위해 산화세륨(cerium oxide)을 첨가한 세척수로 세척하며, 공냉건조하여 수분을 제거한다.

상기 강화유리세척 후 안정촉매처리 공정을 실시한다.

상기 안정촉매처리 공정은 강화 유리면과 은막의 밀착을 위해서 은막이 안정적으로 생성될 수 있도록 유기합성 촉매인 염화제일주석(SnCl₂·2H₂O) 희석수와 이온화 정화수를 유리의 표면에 살포하는 공정이다.

상기와 같이 촉매처리한 후 10메가옴(MΩ)이상의 순도를 갖는 정화수를 덧입혀서 촉매를 안정화 시킨다.

상기 촉매안정화처리 공정에서는 촉매처리한 후 유리합성촉매인 염화제일주석의 분자가 완전하게 안정화 되는 시간을 확보하고, 안정화된 상태가 완료되면, 다시 상기 정화수를 살포하여 촉매면을 보호한다.

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상기 촉매 안정화 처리 후에는 거울면생성 공정으로서, 촉매처리된 표면에 질산은(AgNO₃)에 일정한 농도를 갖도록 암모니아수(NH₃)와 환원제(H₂O)가 혼합된 수용액을 살포하면, 질산은의 환원반응으로 은막이 유리표면에 생성된다. 이때부터 거울막이 형성되며, 생성된 거울막이 골고루 퍼질 수 있도록 정화수를 살포하여 은막을 안정화시킨다.

거울면 생성 후에는 동보호막 형성 공정을 실시한다.

상기 공정으로 은막이 생성되어 안정화가 되면 거울면이 형성되는데, 이 거울면을 보호하기 위해 시안화동(CuCN)을 코팅해 동보호막을 생성시키므로써 은막을 보호한다.

상기 동과 촉매제가 희석된 수용액을 살포한 후 65℃로 가열된 정화수를 살포하여 동보호막을 안정화 시킨다.

동보호막형성 후에는 건조를 실시한다.

건조 공정은 은막과 은막보호를 위한 동코팅막이 남아 있는 정화수 안정액을 제거하고 은막과 동 코팅막만 남게하고 고체화하기 위한 공정으로 섭씨 60℃~70℃의 온도로 가열한 공기를 불어서 건조하며, 상기의 온도는 은막과 동 코팅막을 보호하기 위해 소부용 도료가 거울에 밀착되도록 하는 온도범위이다.

상기 건조 후에는 1차 보호도장을 실시한다.

1차 보호도장은 생성된 거울면과 은막 및 동코팅막을 보호하기 위하여 소부용 도료로 도장하고, 도장시 거울면 전체에 골고루 일정한 두께로 도장하기 위하여 커텐코터(curtain coater) 도장 방식을 적용하여 1차 보호도장을 한다.

제 1 차 보호도장 후에는 소부용 도료를 건조하기 위해 섭씨 160℃~180℃로 가열된 건조로에서 30~50분동안 건조시킨다.

상기 1차 보호도장 후에는 2차 보호도장을 실시한다.

상기 2차 보호도장은 거울면과 1차 보호층을 보호하고, 외부의 습기로부터 차단하기 위하여 다시 재도장을 하고, 도장을 한 후 소부용 도료를 건조하기 위해 섭씨 160℃~170℃로 가열된 건조로에서 역시 30~50분동안 건조시킨다.

상기와 같이 2차 보호도장을 끝낸 후 거울세척을 하게 되는데, 이 거울세척은 건조공정처리가 된 강화거울의 거울면에 남아 있는 수용제성분 등을 세척하고, 세척 후에는 상온으로 건조하면 강화거울이 제조된다.

상술한 바와 같은 공정으로 제조되는 본 발명 강화거울은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 열처리공정을 통해서 생성된 강화거울층 상면에 형성되는 은막거울층과, 상기 은막거울층 상면에 형성되는 동코팅층, 상기 동코팅층에 형성되는 1차보호도장층과, 상기 1차보호도장층에 형성되는 2차보호도장층으로 구성된다.

본 발명 강화거울은 종래의 거울 생성 후 가공시 유리면과 은막, 동(구리)막 틈에 미세한 균열이 발생하고, 코팅된 보호페인트의 화학적 반응으로 인해 접착력의 성능이 저하되거나, 습도가 높은 장소에서는 은막의 부식 등이 발생되므로 이를 방지하기 위한 본 발명은 유리면의 전처리 공정을 통해서 절단, 가공 후, 열처리와 동코팅 및 보호도장을 실시하므로, 강화거울의 품질저하와 외부 습기로 인한 부식 방지에 탁월한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 강화거울의 제조를 위하여,

   투명판 유리를 규격절단하고, 가장자리면 연마 및 광택가공을 실시하는 전처리단계(10)와 이 전처리단계(10) 후 열처리를 실시하는 강화유리제조단계(20)로 이루어지고, 다음, 표면의 이물질을 제거하는 강화유리세척 공정으로 시작되는 거울막 생성 및 코팅 단계(30)로 구성되는 강화거울의 제조방법에 있어서,

   상기 강화유리 세척공정을 거친 후 염화제일주석 희석수와 이온화 정화수를 유리면 표면에 살포하는 안정촉매처리 공정과;

   상기 염화제일주석의 분자가 완전하게 안정되는 시간을 확보하기 위한 촉매안정화 처리 공정과;

   질산은에 암모니아수와 환원제가 혼합된 수용액을 살포하는 거울면생성 공정과;

   거울막 보호하기 위한 동보호막 형성 공정과;

   은막과 동코팅막의 밀착을 위한 건조 공정과;

   은막과 동코팅막의 보호를 위한 1차보호도장 공정과;

   상기 1차보호도장 후, 습기 차단을 위해 실시되는 2차보호도장 공정과;

   거울면의 이물질을 제거하는 거울세척 공정

   을 순차적으로 실시하고, 상기 촉매안정화 처리공정은 10메가옴(㏁)이상의 순도를 갖는 정화수를 덧입혀서 상기 염화제일주석(SnCl₂ㆍ2H₂O)의 분자가 안정화 되도록 하고, 안정화된 상태가 완료되면 다시 상기 정화수를 살포하여 촉매면을 보호하도록 하므로써 외부습기로부터의 부식방지를 도모한 것을 특징으로 하는 강화거울의 제조방법.
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