KR101679353B1 - 유리 리본 및 그 제조 방법 - Google Patents

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마사노리 와다
소토히로 나카지마
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

발명의 유리 리본은 두께가 100㎛ 이하이며, 측면에 볼록 곡면부를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 유리 리본은 두께 2㎜ 이하의 모재 유리를 가열하고, 두께 100㎛ 이하의 두께로 연신 성형함으로써 제조된다.

Description

유리 리본 및 그 제조 방법{GLASS RIBBON AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 플랫 패널 디스플레이나 태양 전지 등에 사용되는 유리 기판이나 스페이서, 격벽, 절연체 등에 사용되는 유리 리본 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
두께 200㎛ 이내의 소위 초박판 유리의 가능성에 주목이 집중되고 있다(하기 특허문헌 1 참조). 유리의 초박판화를 행하면 유리에 가요성을 부여시킬 수 있다. 최근, 여러 가지 전자 디바이스 대하여 가요성이 부여되는 것이 바람직한 경향에 있고, 예를 들면 유기 EL 디스플레이에는 폴딩이나 권취에 의해 휴대를 용이하게 함과 아울러 평면뿐만 아니라 곡면에도 사용 가능하게 하는 것이 요구되고 있다. 또한, 자동차 차체 표면이나 건축물의 지붕, 기둥이나 외벽 등 곡면을 갖는 물체의 표면에 태양 전지를 형성하거나 유기 EL 조명을 형성하거나 할 수 있으면 그 용도가 넓어지게 된다. 또한, 초박판 유리에는 스페이서로서의 용도도 기대되고 있고, 보다 얇은 공간을 유지하기 위해서 보다 얇은 스페이서용 유리의 사용이 기대되고 있다. 그 밖에도 초박판 유리는 플라즈마 디스플레이나 콘덴서, 연료 전지 등의 격벽 등에도 사용되는 것이 기대되고, 초박판 유리의 여러 가지 용도로의 사용이 기대되고 있다.
박판 유리에 가요성을 부여하기 위해서 박형화 이외의 시도로서 측면의 표면 정밀도를 향상시키는 것이 제안되어 있다(하기 특허문헌 2 참조). 하기 특허문헌 2에는 측면의 평면 거칠기가 0.2㎛ 이하인 박판 유리가 기재되어 있고, 비트는 방향으로 힘을 가해도 파단되기 어려워 보다 플렉시블성에 대한 신뢰성이 높은 박판 유리가 기재되어 있다.
일본 특허 공개 2008-133174호 공보 일본 특허 공개 2007-197280호 공보
그러나 특허문헌 2에 기재되어 있는 박판 유리는 도 7에 나타내어져 있는 바와 같이 단면으로 볼 때 직사각형상의 박판 유리이다. 이러한 단면으로 볼 때 직사각형상의 박판 유리에 있어서는 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 굽혀질 때 단면으로 볼 때 네 모서리의 모서리부에 응력 집중이 발생해서 박판 유리가 파단되어버린다는 문제가 있다. 또한, 상기의 단면으로 볼 때 직사각형상의 박판 유리에 있어서는 취급 등에 의해 네 모서리의 모서리부에 결함이나 크랙이 발생하기 쉽고, 이들의 결함으로써 상기 파단의 문제가 보다 현저해진다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 단면으로의 응력 집중을 회피하면서 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 굽히는 것을 가능하게 하는 유리 리본을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 유리 리본은 두께가 100미크론 이하이며, 측면에 볼록 곡면부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유리 리본에 있어서 상기 측면은 그 일부가 상기 볼록 곡면부로 구성되어 있어도 좋지만 그 전부가 상기 볼록 곡면부로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리 리본에 있어서 상기 볼록 곡면부는 불 다듬질면인 것이 바람직하다.
본 발명의 유리 리본에 있어서 두께 편차가 두께의 20% 이내인 것이 바람직하다.
본 발명의 유리 리본에 있어서 두께에 대한 폭의 애스펙트비가 25∼2000인 것이 바람직하다.
본 발명의 유리 리본에 있어서 유리 재질이 결정화 유리인 것이 바람직하다.
본 발명의 유리 리본은 예를 들면 플랜지를 갖는 보빈에 권취해서 유리 롤의 형태로 할 수 있다. 이 경우 유리 리본은 곤포 완충 시트에 겹쳐서 권취하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리 리본은 두께 2㎜ 이하의 모재 유리를 가열하고, 두께 100㎛ 이하의 두께로 연신 성형함으로써 제조할 수 있다. 이 경우 연신 성형 시의 모재 유리의 점도가 6.0∼9.0dPa·s인 것이 바람직하다. 또한, 연신 성형은 유리 리본을 드럼에 권취함으로써 행할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 유리 리본의 측면에 볼록 곡면부를 가지므로 유리 리본을 굽힌 경우에 단면으로 볼 때 네 모서리의 모서리부로의 응력 집중을 방지할 수 있다. 또한, 모서리부에서의 결함이나 크랙의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 굽히는 것을 가능하게 하는 유리 리본을 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서 유리 리본의 측면에 볼록 곡면부를 형성하기 위해서는 모재 유리를 가열하고, 그것을 리본 상에 연신 성형하는 방법이 바람직하며, 모재 유리의 크기나 재질, 연신 성형 시의 온도 조건, 인장 속도 등을 적당히 조정함으로써 소망의 볼록 곡면부를 형성할 수 있다.
측면 전체를 볼록 곡면부로 구성함으로써 유리 리본을 굽혔을 때에 측면에 응력이 집중하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 이것에 의해 보다 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 굽힐 수 있다.
측면의 볼록 곡면부를 불 다듬질면으로 함으로써 볼록 곡면부 표면에 깨짐, 결함, 크랙 등이 존재하지 않아 측면으로부터 유리 리본이 파단되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 유리 리본을 더 굽힐 수 있다.
유리 리본의 두께 편차를 두께의 20% 이내로 함으로써 보다 큰 곡률로 권취할 수 있고, 또한 어긋남을 발생시키지 않고 깨끗하게 권취할 수 있다.
유리 리본의 두께에 대한 폭의 애스펙트비를 25∼2000으로 함으로써 초박판의 유리 리본으로 할 수 있다.
유리 리본의 유리 재질을 결정화 유리로 함으로써 보다 높은 내열성, 기계 강도, 유전 특성을 가진 유리 리본으로 할 수 있다.
유리 리본을 플랜지를 갖는 보빈에 권취해서 유리 롤의 형태로 함으로써 유리 리본의 보존, 수송, 취급 등을 용이하게 할 수 있다. 이 경우 유리 리본의 측면에 곡면부가 존재하는 것과 더불어 보빈의 플랜지부에 유리 리본 측면의 곡면부를 따르도록 해서 권취됨으로써 보빈의 권취를 용이하게 할 수 있다. 또한, 보빈으로부터 유리 리본을 인출할 때에도 원활한 인출, 되감기가 가능해진다.
또한, 유리 리본을 곤포 완충 시트에 겹쳐서 권취함으로써 유리 리본끼리가 스치는 것에 의한 표면의 표면 정밀도의 악화를 방지할 수 있다.
두께 2㎜ 이하의 모재 유리를 가열하고, 두께 100㎛ 이하의 두께로 연신 성형해서 유리 리본을 제조함으로써 유리 리본의 측면에 연삭이나 연마 등의 특별한 가공을 행하는 일 없이 볼록 곡면부를 얻을 수 있다. 또한, 연신 성형 후에는 그 표면이 불 다듬질면이 되므로 통상의 연마 방법으로는 얻어지지 않는 높은 표면 품위를 갖는 유리 리본을 효율 좋게 제조할 수 있다. 따라서, 표면 미가공으로 높은 표면 품위의 볼록 곡면부를 측면에 갖는 유리 리본을 얻을 수 있다.
연신 성형 시의 박판 모재 유리의 점도를 6.0∼9.0dPa·s로 함으로써 유리 리본 폭방향에 있어서의 휘어짐이나 양단부에서의 절곡, 두께 편차 등도 없이 균일한 두께를 갖는 평탄한 유리 리본을 얻을 수 있다.
또한, 드럼에 권취함으로써 연신 성형함으로써 유리 리본의 두께 방향에서의 표리면을 1쌍의 롤러로 끼우는 구성의 인취 롤러나 지그재그로 배치된 복수의 롤러에 유리 리본을 S자상(지그재그)으로 빠져나가게 함으로써 유리 리본에 텐션을 부여하는 구성의 텐션 롤러를 사용하는 일 없이 연신 성형을 행할 수 있다. 또한, 이들의 롤러를 사용하지 않으므로 유리 리본이 연신 성형 중에 인취 롤러에 의해 찌부러뜨려져 파단되는 것이나 텐션 롤러와 접촉함으로써 유리 리본의 표면 정밀도가 악화되는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해져 보다 정밀도 좋게 유리 리본을 제조할 수 있다.
도 1a는 본 발명에 의한 유리 리본의 단면도이다.
도 1b는 본 발명에 의한 유리 리본의 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 유리 리본을 굽힌 도면의 단면도이다.
도 3a는 측면이 볼록 곡면부로 구성되어 있는 실시형태에 의한 유리 리본의 단면도이다.
도 3b의 측면이 볼록 곡면부로 구성되어 있는 실시형태에 의한 유리 리본의 일부 사시도이다.
도 4a는 본 발명에 의한 유리 리본을 보빈에 권취를 행하고 있는 상태의 사시도이다.
도 4b는 본 발명에 의한 유리 리본을 보빈에 권취를 행하고 있는 상태의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 유리 리본의 제조 장치의 모식도이다.
도 6은 본 발명에 의한 유리 리본을 손가락에 감아 돌린 도면이다.
도 7은 종래의 박판 유리의 도면이다.
이하 본 발명에 의한 유리 리본의 바람직한 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명에 의한 유리 리본(1)은 도 1에 나타내는 바와 같이 평면(2)과 측면(3)을 포함하고, 측면(3)에 볼록 곡면부(4)를 갖는 것을 특징으로 한다.
유리 리본(1) 재질로는 주로 규산염 유리가 사용되고, 소다 유리, 붕규산 유리, 알루미늄 규산 유리, 실리카 유리 등 연신 성형 가능한 유리이면 어느 재질도 사용 가능하다.
또한, 유리 리본(1) 재질로서 연신 성형 가능한 결정화 유리를 사용할 수도 있다. 결정화 유리는 내열성이 우수하기 때문에 유리 리본(1) 재료로서 결정화 유리를 사용함으로써 고체 산화물형 연료 전지 등의 격벽이나 유전체 등의 고온의 동작 온도를 필요로 하는 부품으로서 바람직하게 사용할 수 있다.
유리 리본(1)에 가요성을 부여시키기 위해서 본 발명에 의한 유리 리본(1)의 두께는 100㎛ 이하이며, 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 25㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10㎛ 이하인 것이 가장 바람직하다. 또한, 유리 리본(1)의 강도를 유지하기 위해서 유리 리본(1)의 두께는 0.5㎛ 이상이 바람직하고, 1㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5㎛ 이상인 것이 가장 바람직하다.
유리 리본(1)을 굽힌 경우에 외주측의 표면(2)에 국소적으로 인장 응력이 집중하는 것을 방지하고, 균등하게 인장 응력이 가해지도록 하기 위해서 유리 리본(1)은 두께 편차가 적은 것이 바람직하다. 구체적으로는 두께 편차가 두께의 20% 이내인 것이 바람직하고, 10% 이내인 것이 보다 바람직하다. 또한, 두께 편차는 폭방향에 있어서 표면(2)을 갖는 부분을 폭방향으로 등간격으로 5점 측정하고, 측정된 최대값과 최소값의 차를 평균값으로 나눈 값으로 한다.
유리 리본(1)을 굽힌 경우에 외주측의 평면(2)에 국소적으로 인장 응력이 집중하는 것을 방지하고, 균등하게 인장 응력이 가해지도록 하기 위해서 평면(2)은 가능한 한 평탄한 것이 바람직하다. 구체적으로는 평면(2)의 표면 거칠기가 Ra값으로 0.5㎚ 이하인 높은 표면 품위인 것이 바람직하고, 0.3㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.2㎚ 이하인 것이 가장 바람직하다.
유리 리본(1)은 두께에 대한 폭의 애스펙트비가 25∼2000인 것이 바람직하다. 이것에 의해 초박판의 유리 리본으로 할 수 있다. 25 이하이면 리본으로서의 용도로부터 일탈되어 로드나 섬유로서 사용되고, 2000 이상이면 유리 필름으로서 사용되게 된다.
측면(3)에는 도 1에 나타내는 바와 같이 볼록 곡면부(4)를 갖는다. 이것에 의해 유리 리본(1)을 굽혔을 때에 단면으로 볼 때 네 모서리의 모서리부에 응력이 집중하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 결함이나 크랙의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 굽히는 것을 가능하게 하는 유리 리본(1)을 얻을 수 있다.
볼록 곡면부(4)는 불 다듬질면인 것이 바람직하다. 성형된 후에 연삭, 연마 공정 등의 모따기 공정을 거치고 있지 않기 때문에 볼록 곡면부(4) 표면에 깨짐, 결함, 크랙 등이 존재하지 않아 측면으로부터 유리 리본(1)이 파단되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 더욱 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 굽히는 것을 가능하게 하는 유리 리본(1)을 얻을 수 있다.
유리 리본(1)을 굽혔을 때에 단면으로 볼 때 네 모서리의 모서리부에 인장 응력이 집중하는 것을 방지하기 위해서 도 2에 나타내는 단면으로 볼 때 대략 직사각형상의 유리 리본(1)의 네 모서리 중에서 유리 리본(1)을 굽혔을 때에 적어도 외주측에 위치하는 2개의 모서리부에 볼록 곡면부(4)가 형성되어 있으면 좋다. 한편, 내주측에 위치하는 2개의 모서리부에는 인장 응력이 가해지지 않기 때문에 볼록 곡면부(4)를 형성할 필요는 없고, 모서리부(5)의 상태이어도 좋다. 그러나 유리 리본(1)의 표면과 이면을 구별하지 않고 사용하는 것을 가능하게 하기 위해서 도 1a에 나타내는 바와 같이 단면으로 볼 때 대략 직사각형상의 유리 리본(1)의 네 모서리 전체에 볼록 곡면부(4)를 형성하는 것이 바람직하다.
볼록 곡면부(4)는 도 1 및 도 2에서는 유리 리본(1)의 단면으로 볼 때 진원의 원호상이지만 이 형상에는 한정되지 않고, 상기 부채형상은 타원의 원호상이어도 좋다. 유리 리본(1)을 굽힌 경우에 볼록 곡면부(4)에 균등하게 인장 응력이 가해지도록 하기 위해서 상기 원호상은 진원의 원호상인 것이 바람직하다. 도 1b에 나타내는 바와 같이 볼록 곡면부(4)의 단면으로 볼 때 진원의 원호상인 경우에는 진원의 반경(r)은 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/2 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의해 볼록 곡면부(4)의 곡률을 크게 하는 것이 가능하기 때문에 볼록 곡면부(4)에 가해지는 인장 응력을 보다 넓게 분산되게 하는 것이 가능해진다. 또한, 반경(r)은 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/50 이상인 것이 바람직하다. 반경(r)이 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/50보다 작으면 볼록 곡면부(4)의 곡률이 지나치게 작음으로써 큰 곡률로 유리 리본(1)을 굽힌 경우에 응력 집중이 발생하여 파단될 우려가 있다. 또한, 볼록 곡면부(4)에 결함이나 크랙이 발생하기 쉬워질 우려도 있다.
유리 리본(1)의 단면으로 볼 때에 있어서 볼록 곡면부(4)와 평면(2) 및 볼록 곡면부(4)와 측면(3)의 평면부(31)는 매끄럽게 연결되어 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는 평면으로부터 측면에 이르는 곡면에 있어서 평면으로부터 점차 곡률이 커지고, 극대값을 지나 측면을 향함에 따라 점차 곡률이 작아져 측면에 매끄럽게 연결된다. 곡률 극대값으로 된 경우에 있어서 그 곡률은 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/2 이하의 반경(r)인 것이 바람직하다. 이것에 의해 인장 응력의 모서리부에서의 집중을 방지하고, 보다 큰 곡률로 유리 리본(1)을 굽히는 것이 가능해진다. 또한, 곡률 극대값으로 된 경우에 있어서 그 곡률은 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/50 이상인 것이 바람직하다. 반경(r)이 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/50보다 작으면 볼록 곡면부(4)의 곡률이 지나치게 작음으로써 큰 곡률로 유리 리본(1)을 굽힌 경우에 응력 집중이 발생하여 파단될 우려가 있다. 또한, 볼록 곡면부(4)에 결함이나 크랙이 발생하기 쉬워질 우려도 있다. 볼록 곡면부(4)와 평면(2) 및 볼록 곡면부(4)와 측면(3)의 평면부(31)가 모서리부를 갖도록 형성되어 있으면 유리 리본(1)을 굽힌 경우에 상기 모서리부에 인장 응력이 집중될 우려가 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이 측면(3)이 볼록 곡면부(4)로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도 1에 나타내는 바와 같이 측면(3)에 단면으로 볼 때 대략 직사각형상의 평면부(31)를 갖는 형태의 경우 유리 리본(1)을 굽힌 경우에 상기 평면부(31)에 인장 응력이 집중될 우려가 있지만 측면(3)에 상기 평면부(31)를 갖지 않고, 측면(3)이 볼록 곡면부(4)만으로 구성되어 있는 경우 유리 리본(1)을 굽혔을 때에 측면(평면부)에 응력이 집중되는 것을 보다 확실하게 방지하고, 응력을 분산시킬 수 있다. 이것에 의해 더욱 큰 곡률(소경의 보빈 등에서의 권취 등)로 굽힐 수 있다.
볼록 곡면부(4)는 장축이 평면(2)과 평행인 타원형상이 바람직하고, 진원 형상이 가장 바람직하다. 상술한 바와 같이 평면(2)과 볼록 곡면부(4)는 매끄럽게 연결되어 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는 표면으로부터 이면에 이르는 곡면에 있어서 평면으로부터 점차 곡률이 커지고, 극대값을 지나 이면을 향함에 따라 점차 곡률이 작아져 이면에 매끄럽게 연결된다. 곡률 극대값으로 된 경우에 있어서 그 곡률은 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/2 이하의 반경(r)인 것이 바람직하다. 또한, 곡률 극대값으로 된 경우에 있어서 그 곡률은 유리 리본(1)의 두께(t)의 1/50 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 유리 리본(1)은 도 4a에 나타내는 바와 같이 양단부에 플랜지(61)를 갖는 보빈(6)에 권취되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 유리 리본(1)을 직접 적재해도 유리 리본(1)이 직접 적재면에 접촉하는 일 없이 유리 리본(1)의 보존, 수송, 취급 등을 용이하게 할 수 있다.
본 발명에 의한 유리 리본(1)은 측면(3)에 볼록 곡면부(4)를 가지므로 유리 리본(1)을 보빈(6)에 권취할 때에 도 4b에 나타내는 바와 같이 보빈(6)의 플랜지(61)에 유리 리본(1)의 측단부가 접촉된 후(도 4b의 유리 리본이 파선인 상태 후) 유리 리본(1)의 측면(3)에 존재하는 볼록 곡면부(4)가 플랜지(61)를 따라 안내되어 보빈(6)에 권취되기 때문에 보빈(6)으로의 권취가 용이해진다. 또한, 볼록 곡면부(4)가 플랜지(61)를 따르기 때문에 보빈(6)으로의 유리 리본(1)의 권취나 되감기를 스무드하게 행할 수 있다.
본 발명에 의한 유리 리본(1)은 곤포 완충 시트에 겹쳐서 권취되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 유리 리본끼리가 스침으로써 표면의 표면 정밀도의 악화를 방지할 수 있다. 곤포 완충 시트로서는 발포 수지제 시트, 수지 필름, 합지, 부직포 등을 사용할 수 있다. 곤포 완충 시트는 유리 리본(1)의 측면(3)을 보호하기 위해서 유리 리본(1)보다 폭이 넓은 것이 바람직하다. 또한, 곤포 완충 시트는 보빈(6)의 플랜지(61) 사이의 폭치수와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 이것에 의해 곤포 완충 시트가 보빈(6)의 플랜지(61) 사이에서 어긋나는 것을 방지할 수 있기 때문에 유리 리본(1)의 평면(2)이나 측면(3)의 표면 정밀도가 악화되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
도 5는 유리 리본(1)을 측면(3)측으로부터 본 모식도이다. 본 발명에 의한 유리 리본(1)은 하기의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
두께 2㎜ 이하로 조정된 붕규산 유리로 이루어지는 모재 유리(7)를 준비한다. 모재 유리(7)는 롤 성형법, 플로트 성형법, 업·드로우 성형법, 슬롯다운드로우 성형법 등의 공지의 성형 방법에 의해 도시 생략된 유리 용융로로부터 공급되는 용융 유리를 소정 치수의 대략 직사각형상으로 성형해서 얻어진다. 특히, 오버플로우 다운드로우법에 의해 성형되어 있는 것이 바람직하다. 모재 유리(7)의 표면에 스크래치의 발생이 없고, 높은 표면 품위를 갖는 모재 유리(7)를 얻을 수 있기 때문이다. 모재 유리(7)의 표면 품위가 높으면 후술하는 연신 성형 후의 유리 리본(1)의 표면 품위도 높게 하는 것이 가능해져 보다 큰 곡률로 권취하는 것이 가능한 유리 리본(1)을 제조할 수 있다.
모재 유리(7)의 측면은 미가공이어도 좋지만 측면의 네 모서리를 소위 C모따기나 R모따기 등을 행함으로써 후술하는 연신 성형 후의 유리 리본(1)의 측면(3)에 형성되는 볼록 곡면부(4)가 소망의 형상이 되도록 적당히 조정해도 좋다.
이어서, 모재 유리(7)를 도 5에 나타낸 바와 같이 연신 성형 장치(8)에 세팅하고, 두께 100㎛ 이하가 되도록 인출함으로써 측면(3)에 불 다듬질면의 볼록 곡면부(4)를 갖는 유리 리본(1)이 얻어진다.
모재 유리(7)로서 두께 2㎜ 이하의 박판 유리를 사용하고, 두께 100㎛ 이하가 되도록 인출함으로써 측면에 볼록 곡면부(4)를 갖는 유리 리본을 제조할 수 있다. 모재 유리의 두께가 2㎜를 초과하는 경우나 유리 리본(1)의 두께가 100㎛를 초과하는 경우에는 형성되는 유리 리본(1)에 모서리부가 형성되거나 귀부가 형성되거나 할 우려가 있다. 모재 유리(7)는 두께 0.5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.1㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 모재 유리(7)의 두께에 대한 폭의 애스펙트비가 25∼2000인 것이 바람직하다.
연신 성형은 모재 유리(7)의 점도가 6.0∼9.0dPa·s(logη값이며, 106.0~109.0dPa·s를 의미함)가 되는 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 유리 리본 폭방향에 있어서의 휘어짐이나 양단부에서의 절곡, 두께 편차 등도 없이 균일한 두께를 갖는 평탄한 유리 리본을 얻을 수 있다. 한편, 모재 유리(7)의 점도가 6.0dPa·s를 하회하는 온도(보다 높은 온도)에서 연신 성형을 행한 경우에는 애스펙트비가 크게 변화될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 모재 유리(7)의 점도가 9.0dPa·s를 상회하는 온도(보다 낮은 온도)에서는 점도가 지나치게 높음으로써 연신 성형을 행하기 어려워지기 때문에 바람직하지 않다. 측면에 볼록 곡면부(4)를 갖는 유리 리본을 제조하기 위해서는 모재 유리(7)의 점도가 6.0∼7.5dPa·s가 되는 온도에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 특히, 모재 유리(7)의 두께가 0.5㎜ 이하이고, 또한 연신 성형 후의 유리 리본(1)의 두께가 25㎛ 이하이며, 점도가 6.0∼7.0dPa·s가 되도록 인출을 행한 경우에는 측면이 불 다듬질면의 볼록 곡면부가 되어 측면(3)에 평면부(31)를 갖지 않게 되기 때문에 가장 바람직하다. 한편 애스펙트비의 변화를 피하면 측면의 볼록 곡면은 작아지는 경향이 있지만 모재 유리(7)의 점도가 7.5∼9.0dPa·s가 되는 온도에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 특히, 점도가 8.0∼9.0dPa·s가 되는 온도로 인출을 행한 경우는 애스펙트비의 변화가 실질적으로 일어나지 않는다.
연신 성형은 권취 드럼(9)을 사용해서 행한다. 공지의 연신 성형에서는 1쌍의 롤러로 유리를 협지함으로써 인장력을 부여하지만 본 발명에 의한 유리 리본(1)을 1쌍의 롤러로 협지함으로써 인장력을 부여하려고 하면 유리 리본(1)이 지나치게 얇음으로써 1쌍의 롤러에 의한 압력에 의해 유리 리본(1)이 파단되어버린다. 또한, 텐션 롤러를 지그재그로 배치하여 유리 리본(1)을 지그재그상(S자상)으로 인장함으로써 텐션을 부여하는 것도 고려되지만 유리 리본(1)의 양면이 롤러와 접촉하는 것이 되어 표면 품위가 악화될 우려가 있다. 그래서 본 제조 방법에서는 연신 후의 유리 리본(1)을 직접 권취 드럼(9)에 의해 권취함으로써 연신 성형 시의 인장력을 부여하고 있다. 인장력의 조정(연신 속도의 조정)은 권취 드럼(9)의 권취 속도로 조절한다. 이것에 의해 표면 품위의 높은 유리 리본(1)을 얻을 수 있다. 도 5에서는 플랜지를 갖는 권취 드럼(9)을 사용하고 있지만 플랜지가 없는 형태이어도 좋다.
권취 드럼(9)에 의해 권취된 유리 리본(1)은 소정 길이마다(소정 중량마다) 절단된다. 권취 드럼(9)의 교환이 이루어진 후 유리 리본(1)의 권취를 재개시한다. 권취 드럼(9)에 의해 권취된 유리 리본(1)을 그대로의 형태로 포장, 출하해도 좋지만 보빈(6)에 다시 권취를 행함으로써 세분화해서 출시해도 좋다. 또한, 권취 드럼(9)을 사용하는 대신에 직접 보빈(6)에 권취를 행해도 좋다.
상술한 제조 방법에 의해 얻어진 본 발명에 의한 유리 리본(1)은 도 6에 나타내는 바와 같이 사람의 손가락에 권취해도 파단되지 않아 큰 곡률(소경의 보빈 등)로 권취하는 것이 가능하다.
실시예 1
이하, 본 발명의 유리 리본을 실시예에 의거해서 상세하게 설명하지만 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)모재 유리로서 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제 BDA(연화점 740℃)의 성형체(폭 50㎜, 두께 0.3㎜)를 준비했다.
모재 유리를 연신 성형 장치에 세팅하고, 온도 785℃(모재 유리의 점도 6.7dPa·s)로 유지된 성형로의 공급구로부터 6㎜/min의 속도로 반입하고, 권취 드럼으로 권취함으로써 인출구로부터 1350㎜/min으로 인출하여 폭 3.0㎜, 두께 22㎛ (애스팩트비 135)의 유리 리본을 얻었다.
이 유리 리본(폭 3.0㎜)의 두께를 두께 측정 장치(가부시키가이샤 니콘사제 NEXIV를 사용하여 폭방향 등간격으로 5점(양단부, 우단부와 좌단부로부터 0.75㎜의 위치, 중앙(양단부로부터 1.5㎜의 위치)의 합계 5점)을 측정했다. 측정된 두께는 21.5㎛∼22.0㎛이며, 두께 편차는 0.5㎛(두께의 약 2%)이었다.
이 유리 리본을 폭방향으로 절단하고, 그 절단면을 현미경으로 확인한 결과 측면은 볼록 곡면으로 구성되어 있었다.
이 유리 리본을 지름 4㎜의 유리 막대에 권취한 결과 파단되는 경우는 없었다.
(실시예 2)모재 유리로서 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제 BDA(연화점 740℃)의 성형체(폭 50㎜, 두께 0.3㎜)를 준비했다.
모재 유리를 연신 성형 장치에 세팅하고, 온도 785℃(모재 유리의 점도 6.7dPa·s)로 유지된 성형로의 공급구로부터 4㎜/min의 속도로 반입하고, 권취 드럼으로 권취함으로써 인출구로부터 900㎜/min으로 인출하여 폭 3.3㎜, 두께 20㎛ (애스펙트비 167)의 유리 리본을 얻었다.
이 유리 리본을 폭방향으로 절단하고, 그 절단면을 현미경으로 확인한 결과 측면은 볼록 곡면으로 구성되어 있었다.
이 유리 리본을 지름 4㎜의 유리 막대에 권취한 결과 파단되는 경우는 없었다.
이 유리 리본(폭 3.3㎜)의 두께를 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정했다. 측정된 두께는 20.2㎛∼21.0㎛이며, 두께 편차는 0.8㎛(두께의 약 4%)이었다. 애스펙트비가 작아지는 변화를 상쇄하기 위해서 로 내의 온도 분포의 보정과 연신 속도의 보정을 실시하여 연신 정형의 과정에서 가로 방향으로 잡아 늘리는 효과를 부여했다. 그 결과 중앙부가 얇아졌다.
(실시예 3)모재 유리로서 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제 BDA(연화점 740℃)의 성형체(폭 50㎜, 두께 0.3㎜)를 준비한 후 실시예 2와 마찬가지의 온도 조건으로 연신 성형을 행함으로써 폭 1㎜, 두께 6㎛의 유리 리본을 얻었다.
이 유리 리본을 지름 1㎜의 유리 막대에 권취한 결과 파단되는 경우는 없었다.
(실시예 4)모재 유리로서 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제 BDA(연화점 740℃)의 성형체(폭 100㎜, 두께 1.5㎜)를 준비한 후 실시예 2와 마찬가지의 온도 조건으로 연신 성형을 행함으로써 폭 2㎜, 두께 30㎛의 유리 리본을 얻었다.
이 유리 리본을 지름 8㎜의 유리 막대에 권취한 결과 파단되는 경우는 없었다.
(실시예 5)모재 유리로서 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제 BDA(연화점 740℃)의 성형체(폭 50㎜, 두께 0.2㎜)를 준비했다.
모재 유리를 연신 성형 장치에 세팅하고, 온도 725℃(모재 유리의 점도 8.0dPa·s)로 유지된 성형로의 공급구로부터 8㎜/min의 속도로 반입하고, 권취 드럼에서 권취함으로써 인출구로부터 800㎜/min으로 인출하여 폭 5.0㎜, 두께 20㎛ (애스펙트비 250)의 유리 리본을 얻었다.
이 유리 리본(폭 5.0㎜)의 두께를 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정했다. 측정된 두께는 19.7㎛∼20.1㎛이며, 두께 편차는 0.4㎛(두께의 약 2%)이었다. 연신 성형 점도를 8.0dPa·s로 했기 때문에 애스펙트비의 변화가 작아 잡아 늘이는 보정이 불필요하기 때문에 두께 편차가 작다.
이 유리 리본을 폭방향으로 절단하고, 그 절단면을 현미경으로 확인한 결과 볼록 곡면부에서 곡률이 극대가 되는 부분에 있어서의 곡률 반경은 2um 이하(두께의 10% 이하)이었다.
이 유리 리본을 지름 4㎜의 유리 막대에 권취한 결과 파단되는 경우는 없었다.
(실시예 6)모재 유리로서 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제의 연신 성형 가능한 결정화 유리 KS-108(연화점 1140℃)의 성형체(폭 50㎜, 두께 0.5㎜)를 준비했다.
모재 유리를 연신 성형 장치에 세팅하고, 온도 1175℃(모재 유리의 점도 7.5dPa·s)로 유지된 성형로의 공급구로부터 4㎜/min의 속도로 반입하고, 권취 드럼으로 권취함으로써 인출구로부터 2500㎜/min으로 인출하여 폭 2.0㎜, 두께 20㎛ (애스펙트비 100)의 결정화 유리제 유리 리본을 얻었다.
본 발명은 유리 기판, 스페이서, 격벽, 유전체 등에 바람직하게 사용할 수 있다.
1 : 유리 리본 2 : 평면
3 : 측면 4 : 볼록 곡면부
6 : 보빈 8 : 연신 성형 장치
9 : 권취 드럼

Claims (11)

  1. 유리 리본을 보빈에 권취하여 제조된 유리 롤로서,
    상기 보빈은 양단부에 각각 플랜지를 갖고,
    상기 유리 리본은 두께가 100㎛ 이하이며, 평면과, 그 전체가 볼록 곡면부로 구성되는 양측면을 갖고, 상기 볼록 곡면부가 불 다듬질면이며, 상기 평면과 상기 측면은 매끄럽게 연결되고, 두께 편차가 두께의 20% 이내이며,
    상기 유리 리본은 곤포 완충 시트에 겹쳐진 상태로 상기 보빈에 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 롤.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리 리본의 두께에 대한 폭의 애스펙트비는 25~2000인 것을 특징으로 하는 유리 롤.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 유리 리본의 유리 재질은 결정화 유리인 것을 특징으로 하는 유리 롤.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 곤포 완충 시트의 폭은 상기 보빈의 양단부의 플랜지 사이의 폭치수와 동일한 것을 특징으로 하는 유리 롤.
  5. 모재 유리를 연신 성형에 의해 유리 리본으로 성형하고, 상기 유리 리본을 권취하여 유리 롤을 제조하는 유리 롤의 제조 방법으로서,
    두께 2㎜ 이하의 모재 유리를 그 점도가 106.0~109.0dPa·s가 되도록 가열해서 직접 권취 드럼 또는 보빈에 권취하고, 상기 권취 드럼 또는 보빈의 권취 속도의 조절에 의해 소정의 인장력을 부여하여, 양측면에 불 다듬질면의 볼록 곡면부를 갖고 또한 두께가 100㎛ 이하의 유리 리본으로 연신 성형하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 권취 드럼 또는 보빈은 양단부에 각각 플랜지를 갖는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 모재 유리를 그 점도가 108.0 ~ 109.0dPa·s가 되도록 가열하는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 모재 유리의 두께가 0.5㎜ 이하이고, 상기 유리 리본의 두께가 25㎛이하인 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  9. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 모재 유리는 오버플로우 다운드로우법에 의해 성형된 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  10. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 유리 리본은 곤포 완충 시트에 겹쳐진 상태로 상기 권취 드럼 또는 보빈에 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 롤의 제조 방법.
  11. 삭제
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